Частотные преобразования

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АНАЛОГ—ЧАСТОТА—КОД С КАНАЛОМ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА ПОМЕХИ И БЛОКОМ АВТОПОДСТРОЙКИ

Наиболее важным качеством преобразователей аналог—часто­та—код является высокая степень помехоустойчивости. Как было показано выше, действие периодической помехи приводит к погреш­ности преобразования, зависящей не только от амплитуды этойпомехи, но и от частоты и фазы. Изменение частоты периодической помехи (например, частоты сети) и отсутствие в преобразователе устройства синхронизации начала измерения и интервала измерения с периодом помехи приводит к значительным погрешностям. Напри­мер, изменение частоты помехи на 10% при равенстве величины

преобразуемого сигнала амплитуде помехи приводит к погрешно­сти порядка 2,7%. Следовательно, преобразование малых сигналов, а также больших в случаях действия сильной периодической помехи требует введения в преобразователь аналог — частота — код допол - тельного канала, выделяющего период действующей помехи и изме­няющего параметры преобразователя таким образом, что погреш­ность, связанная с ее действием, в значительной мере ослабляется. Вопрос естественно тесно связан с конструкцией конкретного пре­образователя и зависит от нее. Например, преобразователь [Л. 59], имеющий в качестве блока формирования интервала измерения Гизм генератор эталонных импульсов и делитель частоты, в качестве дополнительного канала выделения периода помехи и подстройки [JJ. 60] содержит блок выделения цериода помехи и фазочувстви­

тельный детектор (рис. 38,а), на один вход которого поступает импульс, имеющий длительность, равную периоду помехи, а на другвй вход импульс с длительностью, эквивалентной интервалу измерения. Выходной сигнал фазочувствительного детектора управ­ляет генератором эталонных импульсов блока формирования Гизм, выходная частота которого будет изменяться до тех пор, пока ин­тервал измерения не станет кратным периоду помехи. В этом слу­чае частота циклов отсчета преобразователя является кратной часто­те помехи и сигнал помехи будет полностью подавлен.

На рис. 38,6 показана блок-схема преобразователя, в котором триггер Шмитта, триггер Тг і и вентили В і—В3 образуют блок выделения периода помехи, управляемый генератор импульсов эта­лонной частоты У Г ь вентиль Вік, делитель частоты Дь триггер Тг2 и одновибратор относятся к блоку формирования интервала изме­рения, триггер Тг3, имеющий малое время переключения и высоко­стабильные уровни напряжений на выходе, частотные делители Д2 и Дз, вентиль Вь образуют узел импульсной обратной связи пре­образователя.

При работе преобразователя входной сигнал, проинтегрирован­ный и прошедший через низкочастотный фильтр, поступает на управ­ляемый генератор УГ2. Выходная частота генератора, пропорцио­нальная преобразуемому сигналу, через делитель частоты Д2 по­дается на один вход триггера — формирователя Тг3 импульсов обратной связи. Появившийся на выходе триггера Тг3 сигнал от­крывает вентиль Вь, через который от управляемого генератора эталонной частоты импульсы начинают поступать на делитель ча­стоты Д3. Импульс с выхода делителя частоты Д3 возвращает триггер Тг3 в исходное состояние. Таким образом, формируется компенсирующий импульс обратной связи, поступающий затем на вход интегратора.

При производстве отсчета на одновибратор подается сигнал Запуск. Передним фронтом импульса с одновибратора запускается триггер Тг2, сигналом которого открываются вентили £6 и В4. Им­пульсы с управляемого генератора УГХ поступают через вентиль BQ на счетчик. Через вентиль В4 импульсы с управляемого генератора поступают на делитель частоты Дь сигнал с выхода 1 которого, кратный периоду повторения импульсов генератора УГ, действует на один вход фазочувствительного детектора, на другой вход кото­рого действует сигнал с выхода триггера Тг і канала выделения периода помехи. Работа этого канала синхронизирована с работой остальных блоков преобразователя сигналом с выхода триггера Тг2. При разных длительностях импульсных сигналов на входах фазо­чувствительного детектора выходное напряжение последнего управ­ляет генератором эталонной частоты УГЬ выходная частота которого будет изменяться до тех пор, пока длительности импульсных сиг­налов не станут кратными. Это означает, что интервал измерения, формируемый генератором УГ і с помощью делителя частоты Ді и триггера Тг2 стал кратным периоду помехи.