Адаптивный умножитель частоты следования импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике и телемеханике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства - достигается за счет автоматической установки коэффициента (К) умножения, а также исключения

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 03 К 5/156

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1150743 (21) 4123437/24-21 (22) 22.09.86 (46) 15.06.88, Бюл. У 22 (72) А.С.Воробьев и В.Н.Никитин (53) 621.374 ° 4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1150743, кл. Н 03 К 5/156, 19.10 ° 83.

„„Su„„14()ЗЗИ A З (54) АДАПТИВНЫЙ УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЪСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике и телемеханике. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства — достигается за счет автоматической установки коэффициента (К} умножения, а также исключения

14 ошибочного перехода на другой К при .больших К умножения. Устройство содержит элементы ) и 2 задержки, входную шину 3, элементы И-НЕ 4, 5 и 27, . элемент И 6, элементы ИЛИ 7, 8, счет.чики 9 и 24 импульсов, преобразователь 10 код-напряжение, регулируемую линию задержки 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, инверторы 13 и .!4, выходную шину 15, многоотводную линию задержки 16, коммутатор 17, интегрирующие цепочки из

03355 резисторов 18.1, 18.2, конденсаторов

19.1, )9.2 и варикапов 20,1, 20.2, инверторы 21, 22 и 26, резисторы 23.1 и 23.2, элемент 25 сравнения кодов.

Устройство обеспечивает автоматическое. переключение К умножения и независимо от величины К исключает ошибочный переход на другой К умножения, близкий к заданному, за счет контроля и регулировки К, проводимых одновременно с регулировкой фазы. 4 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в .измерительной технике, автоматике и телемеханике.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей устройства за счет обеспечения автоматической установки коэффициентов умножения, а также за счет исключения ошибочного перехода на другой коэффи" циент при больших коэффициентах умножения, что позволяет расширить ди-

1 ! апазон коэффициентов умножения частоты. 15

На фиг.1 приведена электрическая структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — 4, — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Адаптивный умножитель частоты сле- 20

: дования импульсов содержит первый и второй элементы l и 2 задержки, вход первого иэ которых соединен с входной шиной 3, первый и второй элементы И-НЕ 4 и 5, элемент И 6, первый и второй элементы ИЛИ 7 и 8, первый вход первого из которых соединен с выходом элемента И 6, первый счетчик

9 импульсов, преобразователь 10 коднапряжение, регулируемую линию 11 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 12, первый и второй инверторы 13 и )4 вход первого из которых соединен с выходом первого элемента 1 задержки, а выход — с первыми входами первого элемента И-НЕ 4 и элемента HJ!H-НЕ 12

35 непосредственно и через последовательно соединенные второй элемент 2 задержки и второй инвертор 14 — с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 12, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 7 и с первым входом второго элемента -HE 5, выход которого соединен с первым входом первого счетчика 9 импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 8, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 6, с выходной шиной

15, с выходом регулируемой линии 11 задержки. Регулируемая линия 11 задержки содержит многоотводную линию

16 задержки, вход которой соединен с импульсным входом, а выходы через коммутатор 17 подключены к первой интегрирующей цепочке (интегрирующие цепочки состоят иэ соединенных последовательно резистора 18.1 (18.2), конденсатора 19.1 (19;2) и варикапа 20 ° 1 (20.2), выход которой через первый инвертор 21 соединен с входом второй интегрирующей )цепочки, выход которой через второй инвертор 22 соединен с выходом регулируемой линии 11 задерж1 ки, управляющий вход которой череК соответствующие резисторы 23. 1 (23. 2) подключены к точке соединения конденсатора и варикапа первой и второй интегрирующих цепочек, а кодовый входв к адресным входам коммутатора 17. Кодовый выход второго счетчика 24 импульсов соединен с первой группой входов элемента 25 сравнения кодов, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 8 и с. вторым входом второго элемента И-НЕ 5, про3

14033 межуточный выход второго элемента Z задержки соединен через третий инвертор 26 с первым входом дополнительного элемента ИЛИ-НЕ 27 и с треть. им входом второго элемента И-НЕ 5, 5 второй вход дополнительного элемента ИЛИ-HE 27 соединен с выходом второго инвертора 4, выход — с входом сброса второго счетчика 24 импульсов, !р счетный вход которого соединен через

I четвертый инвертор с выходной шиной

15, шина 29 кода управления соединена с кодовым входом регулируемой линией 11 задержки и с второй груп- 15 пой входов элемента 25 сравнения . кодов.

Устройство работает следующим образом. 2Р

Входная последовательность импульсов на шине 3 (фиг.2a) задерживается и инвертируется с помощью элемента 1 и инвертора 13 (фиг.25), а,также элемента 2 и инвертора 14 (фиг.2Ь) . 25

При этом на выходах. элементов 4 и 12 формируются отрицательные и положительные импульсы (фиг.22,g) соответственно, длительность которых равна.величине задержек импульсов в соответствующих элементах 1 и 2 (в качестве которых можно использовать интегрирующие цепочки либо одну или несколько пар инверторов). Задержку устанавливают в соответствии с максимальной величиной фазовой ошибки выходных импульсов, накапливаемой в интервале одного периода следования входных импульсов при любых допустимых климатических и Временных усло 4р виях эксплуатации. Коэффициент К умножения устанавливается подачей на адресные шины коммутатора 17 и входы

° элемента 25 двоичного кода числа К.При этом коммутируется соответствую- 45 щий отвод линии 16 и первой интегрирующей цепочки, содержащей резистор

18.1, конденсатор 19.1 и варикап

20.1. Эта цепочка вместе с последовательно соединенной с ней через ин 50 вертор 21 второй интегрирующей цепочкой, содержащей резистор 18.2, конденсатор 19.2 и варикап 20.2, совместно с инвертором 22 позволяетплавно регулировать задержку импульсов, проходящих через коммутатор 17. Регулировка задержки обеспечивается подачей напряжения на управляющий вход линии 11, которое через резисторы

23. 1 и 23.2 поступают на варикапы

20.1 и 20.2 соответственно, емкость перехода которых зависит от этого напряжения. Дискретные значения задержки, обеспечиваемые линией 16, устанавливаются таким образом. чтобы при отсутствии фазовой ошибки управляющее напряжение на варикапах соответствовало середине их рабочей характеристики при усредненных температурах и других параметрах среды, что позволяет как увеличивать, так и уменьшать задержку импульсов„ проходящих через линию 11. Если задержка

t импульсов равна требуемой величине

t,==1/2 Kf „, где fs„ — частота следования входных импульсов, то напряже ния на выходах элементов 6 и 7 и шине 15 принимают вид, изображенный на фиг.2,e,ê. Фаза этих импульсов устанавливается в моменты t с помощью импульсов коррекции с выходов элементов 4 и 12 (фиг.ZZ,g), а их скважность равна двум независимо от скваж- ности входных импульсов. В моменты на выходах счетчика 24 устанавлиФ вается число К, а напряжение на выходе элемента 25 принимает нулевое значение. При этом на выходах элементов

5 и 8 не появляется импульсов, корректирующих задержку линии 11(фиг.2й, н) . после этого импульсом фиг.2l!), поступающим с выхода элемента 27, сбрасывается счетчик 24,и на выходе элемента 25 вновь устанавливается уровень логической единицы, Однако импульс на выходе элемента 5 не формируется, так как на его третий вход в этот момент поступает логический ноль с выхода инвертора 26 (фиг.2 ). "

Если, то диаграммы напряжений, изображенные на фиг.2, принимают вид, аналогичный изображенному на фиг.3 соответственно. К моменту t счетчик

24 не успевает накопить число К, и на выходе элемента 25 остается логическая единица. При этом на выходе элемента 5 появляется отрицательный импульс (фиг.ЗИ}, который увеличивает число и записанное в счетчике 9, на единицу. При этом соответственно повышается напряжение на выходе преобразователя !О, в результате чего снижается емкость варикапов 20.1 и 20.2 и уменьшается задержка t. Если t все еще больше t, то на следующем периоде этот процесс повторяется, увеличивая число п еще на единицу. Процесс

14033 йовторяется до тех пор, пока с не становится равным Е, при этом на выходах элементов 5 и 8 — единичный потенциал (фиг.2м,ц) . Если и t :(фиг.4), то на выходе элемента 8 формируется

Отрицательный импульс (фиг ° чм), уменьшающий число и на единицу, в результате чего увеличивается емкость варикапов 20.1 и 20.2, что в конечном ито-1О ге устраняет фазовую ошибку.

Использование предлагаемого устфойстра позволяет автоматическое переключение коэффициентов умножения и независимо от величины коэффициента, исключает ошибочный переход на другой коэффициент умножения, близКий к заданному за счет контроля и регулировки коэффициента, проводимых

Одновременно с регулировкой фазы. 20

Формула и з о б р е т е н и я

Адаптивный умножитель частоты сле дования импульсов по авт. св.

55 6

9 1150743, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены шина кода управления, элемент сравнения кодов, второй счетчик импульсов, третий и четвертый инверторы и дополнительный элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ и через третий инвертор — с промежуточ-ным выходом второго элемента задержки, втброй вход — с выходом второго инвертора, выход — с входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен через четвертый инвертор с выходной шиной, кодовый выход — с первой группой входов элемента сравнения кодов, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторая группа входов — с шиной кода управления и с кодовым входом управляемой линии задержки.

Составитель А.Соколов ,Редактор Ю.Середа - Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 3004/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4