Умножитель частоты следования импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Устр-во содержит г-р 1 эталонной частоты, ключи 5, 6, счетчики 8 и 9, делитель 11 частоты, регистр 12 памяти, управляемый делитель 16 частоты, формирователь I7 импульсов. Для повышения быстродействия введены эл-ты 2-4 задержки, триггеры 13-15 и э-лт ИЛИ 10. I ил. (Л со «i сд о: о сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с50 4 Н 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4009871/24-09 (22) 17.01.86 (46) 15.!0.87. Бюл. N- 38 (72) Ю.А.Иванов, И.В.Петров и В.Г.ЧУлошников (53) 621.374.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1123087, кл. Н 03 В 19/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

+ 9286!О, кл. Н 03 В 19/10, 1980.

„„SU„1 45305 А1 (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Устр-во содержит r-p 1 эталонной частоты, ключи 5, 6, счетчики 8 и 9, делитель 11 частоты, регистр 12 памяти, управляемый делитель 16 частоты, формирователь 17 импульсов. Для повышения быстродействия введены эл-ты 2-4 задержки, триггеры 13-15 и э-лт ИЛИ !О. I ил.! 345305

20 а кроме того, поступает и на вход, счетчика 9. Второй и последующие импутп сы входной последовательности, следующие с интервалом Т,, фиксируются вторым счетчиком 9„ а импульсы re— нератара 1 продолжают поступать через второй клоч 6 и делитель 11 час;":«-;1 а 8, С прнходат1 !1 ГО им1! ульcB вхаднОй последавательнасTH HG выходе переполнения вт араго сче о -;гита 9 фс. рм Ipvp 1 с11 импульс, котс>рый разрешает перезапис;;. в регистр 2 кода 11ервага с тетчика 8 и Опрокидывает второй тригI Pp 1 4 разрешает выдачу импуiibcoo генератс1-ра 1 через первый клточ 5 и» вход ун15

50!!зобретение относится к импульсной технике и может найти применение в устройствах частотно-импульсной и цифровой обработки информации.

Цель изобретения — повышение быстродействияя.

На чертеже представлена функцио— нальная схема умножителя частоты следования импульсов. 10

Умнажитель частоты следования импульсов содержит генератор 1 эталонной частоты, первый — третий элементы 2 — 4 задержки, первый — третий ключи 5 — 7, первый 8 и второй 9 счет-15 чики, элемент ИЛИ 10, делитель 11 частоты, регистр 12 памяти, первый— третий триггеры 13 — 15, управляемый делитель 16 частоты, формирователь

17 импульсов.

Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.

После включения питания подают импульс начальной установки, который проходит через элемент ИЛИ 10 и при- 25 водит в исходное состояние первый 13 и второй 14 триггеры. Кроме того, этим же импульсом обеспечивается установка в ноль третьего триггера 15, первого счетчика 8, регистра 12 — ЭО в исходное состояние делителя ll частоTb! с коэффициентом деления, равного произведению коэффициентов К и

Н двух делителей„ входящих в его состав, а. также производится запись кода числа Н-! во второй счетчик 9 и кода"все единицы" в управляемый делитель 16 частоты, Первый импуттьс входной последовательности опрокидывает первый трир-;!0 гер 13 и разрешает выдачу импульсов с выхода генератора 1 через второй клоч 6 на вход делителя 11 частоты, равляемого делителя 16 частоты. Затем импульс переполНения второго счетчика 9, задержанный первым элементом

2, производит запись кода числа Н в второй счетчик 9, а задержанный вто— рым элементом 3, обнуляет первый счетчик 8 и при наличии единичного уровня на выходе делителя 11 поступает через третий ключ 7 на вход третьего триггера 15. По перепаду выходного сигнала третьего триггера 15 из "!" в "0" в регистре 12 на единицу, увеличивается код, записанный в него из первого счетчика 8.

Таким образом в течение временно3 го интервала Т, длительность которого равна произведению Н импульсов на период Т„их следования, на вход делителя 1 поступает

Н„=Н Т /Т, (1) импульсов генератора I с периодом следования Т . При этом в первом счетчике 8 будет зафиксирован код целой части отношения

Еп (Н-Т /То H К.! =Еп (T„/Т„К)=Н2.>(2) а в делителе 11 — код дробной части, т.е.

T„/Т K — Ent!Т,/T К)=Н . (3)

В итоге, в момент переполнения второго счетчика 9 вычисленный код числа Н, па результатам измерения интеpBclJIB Т с погрешностью + Т„ пропорциональный длительности Т периа2 да выходных импульсов, переписывается из первого счетчика 8 в регистр

12, а дробная часть Н., фиксируется я делителе 11 частоты..

Затем через интервал, равный порядка 0.5Т (время задержки испальзуемьтх элементов задержки выбрано

0,5 Т ) начинается измерение очеред— ког0 интервала Т и воспроизведение последовательности выходных импульсов с периодам Т1. Причем первый же импульс генератора 1, поступивший через первый ключ 5 на вход управляемого делителя 16, вызывает ега переполнение, в резуль ате чего на ега выходе формируется короткий импульс, который поступает на выход умнажителя частоты следования импульсов, а также через третий элемент 4 задержки на второй управляющий вход регистр;- 12 для считывания кода числа Н нз регистра 12 в управ пяемый делитеm: 16.. з 1345305

Т (t) = Т /К(е-Т ) (4) 10 в то время как у устройства-прототипа не обеспечивается отслеживания за изменением средней величины периода входной последовательности, Кроме того, вычисляется значение 15

Н в момент завершения измерения T т.е. Н2(Т„), с ошибкой округления

Н (Ти), подчиняющейся закону равномерного распределения с математическим ожиданием -0,5 Т, . При повторном 20 вычислении Н2(2Т„) с учетом отсутствия сброса в ноль делителя ll по истечении времени Т„ можно записать

Ти(2Т )+Нз(Т )

Н (2Т )=

Л И.

2 и К ° Н Т 25 разрядными входами управляемого делителя частоты, выход которого соединен с входом третьего элемента задержки, разрядные выходы первого счетчика соецинены с соответствующими разрядными входами регистра памяти, сигнальный вход которого соединен с выхоцом третьего триггера, второй управляющий вход регистра памяти соеди— нен с выходом третьего элемента за— держки, выход второго элемента за—

1 держки соединен с установочным входом первого счетчика и первым входом

Таким образом, смена кода периода выходной последовательности импульсов происходит только после формирования выходного импульса, а преобразуемый и преобразованньш периоды связаны (с учетом задержки на время

Т )зависимостью

Н.(2Т „) ® H:То

Отсюда видно, что ошибки округле— ния при вычислении текущего значения

Н1 учитываются с противоположными знаками, а это значит, что преобра— зование периода входной последовательности импульсов обеспечивается с вы-!

COKOH ТОЧНОСТЬЮ

В дальнейшем режим вычисления Т2 Ф согласно (2), не .отличается от описанного. При этом (в отличии от прототипа) одновременно с воспроизведе— нием выходной последовательности импульсов выполняют измерение очередно—

40 го интервала Т для вычисления послеИ дующего значения Т, воспроизведение которого начинается по истечении Т .

В том случае, если вычисляемое значение периода Т2 превысит макси45 мальное расчетное — На выходе первого счетчика 8 формируется импульс переполнения. Этот импульс поступает через элемент ИЛИ 10 на входы нервого и второго триггеров 13, 14, закрываются первый и второй ключи 5 и

6 и -.eM самым прекращается формирование выходной последовательности.

Кроме того, ° этот же импульс воздей— ствует точно так же, как и сигнал начальной установки, т.е. умножитель частоты следования импульсов подго— товлен к началу формирования Т„,.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и 1 я

Умножитель частоты следования II I пульсов, содержащий формирователь импульсов, первый и второй счетч11ки, регистр памяти, первый, второй и третий ключи, управляемый делитель частоты и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом синхронизации формирователя импульсов и с первыми входами первого и второго ключей, при этом выходы первого и второго ключей соединены соответствени с сигнальным входом и входом делителя частоты, выход которого соединен с входом первого счетчика, сигнальный вход формирователя импульсов является входом умножаемого сигнала умножителя частоты следования импульсов,от личающийся тем, что, с целью повышения быстродействия

1 введены первый, второй и третий элементы задержки, первый, второй и третий триггеры и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, а вы— ход элемента ИЛИ соединен с первыми установочными входами первого и вто— рого триггеров, выход переполнения второго счетчика соединен с входами первого и второго элементов задержки, с первым управляюшим входом регистра памяTH и вторым установочным входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, выход формирователя импульсов соединен с вторым установочным входом первого триггера и сигнальным входом второго счетчика, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход первого триггера соединен с вторым входом второго ключа, разрядные выходы регистра памяти соединены с соответствующими

5 1345305 8 третьего ключа, второй вход которо- ется входом сигнала начальной устаго соединен с выходом делителя час- новки умножителя частоты следования тоты, а выход третьего ключа соеди- импульсов, третий вход третьего эленен со счетным входом третьего триг- мента задержки является выходом умно5 гера, второй вход элемента ИЛИ явля- жителя частоты следования импульсов.

Со с тав ит ель Л. Ананьев а

Редактор Н.Слободяник Техред Л.Олийнык Корректор И,!Пулла

Заказ 4930/53 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул.Проектная,4 !