Делитель частоты с дробным коэффициентом деления

 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в системах автоматического управления и контроля, в синтезаторах частот. Цель изобретения - повышение быстродействия при одновременном расширении диапазона коэффициентов деления - достигается за счет схемотехнических выполнений дискретных фазовращателей 1 и 6 (ДФВ) и организации новых функциональных связей. Устройство содержит переключатель 3 режимов работы, делители 5 и 7 частоты, входную и выходную шины 2 и 4. Приведены схемы ДФВ и дан алгоритм определения коэффициента деления устройства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COU

РЕСПУБЛИК (19) (11) (g1)g Н 03 К 23/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4438514/24-21 (22) 10.06.88 (46) 30.09.90. Бюл. 9 36 (72) В.Д. Филатов (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1272501, кл. H 03 К 23/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

К 1213542, кл. Н 03 К 23/66, 1984.

Патент США )1 3906374, клр 328-41, 1976. (54) ДЕЛИТКЛЬ ЧАСТОТЫ С ДРОБНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДКЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульс2 . ной технике и может использоваться в системах автоматического управления и контроля, в синтезаторах частот. Цель изобретения — повьппение быстродействия при одновременном расширении диапазона коэффициентов деления — достигается эа счет схемотехнических выполнений дискретных фаэовращателей 1 и 6 (ДФВ) и организации новых функциональных связей. Устройство содержит переключатель 3 режимов работы, делители 5 и 7 частоты, входную и выходную шины 2 и 4. Приведены схемы ДФВ и дан алгоритм определения коэффициента деления устройства.

3зп,флы Зил, 1596456

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к делителям частоты следования импульсов со счетными цепочками,в которых основание сис5 темы счисления является дробным числом, и может быть использовано в устройствах для синтеза сигналов необходимых частот, например в синтезаторах частот, системах автоматического 1р управления и контроля.

Цель изобретения — повьппение быстродействия при одновременном.расширении диапазана коэффициентов деления.

На фиг. 1 приведена электрическая 15 структурная схема устройства; на фиг.. 2 — пример конструктивного выполнения дискретного фаэовращателя;на фиг. 3 — - временные диаграммы,, поясняющие работу дискретного фазонра- 2р щателя.

Делитель частоты с дробным коэффициентом деления (ДЧДКД) содержит первый дискретный фазовращатель (ДФВ) 1, информационный вход которого соеди- 25 нен с входной шиной 2 и с первым входом переключателя 3 режимов работы (наиболее общий случай), второй вход которого соединен с выходной шиной 4, с выходом делителя S частоты на целое 30 число (на число N,) и с входом управления первого ДФВ 1, выход которого соединен с информационным входом второго ДФВ 6 и с третьим входом переключателя 3 режимов работы, выход кото- у рого через делитель 7 частоты (на число N ) соединен с входом управлет ния второго ДФВ 6, выход которого соединен с четвертым входом переклЮчателя 3 режимов работы и с входом де- 40 лителя 5 на целое число.

Каждый из ДФВ 1 и 6 (фиг, 1) содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, выхОД KOToporo соеДинен с выхОДОм ДФВ 45 вход управления которого соединен с управляющим входом формирователя 9 импульсов, тактовый вход которого соединен с информационным входом ДФВ, со счетным входом ТЧ-триггера 10 и через 50 последовательно соединенные инвертор

11 и делитель 12.частоты на два — с перньм входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 8, второй вход которого соединен с выходом TV-тригrера 10, вход разре- 55 шения счета которого соединен с выходом формирователя 9 импульсов.

Каждый из ДФВ 1 и 6 (фиг.2) может быть конструктивно выполнен в виде устройства, содержащего элемент

И-HF. 13, первый вход которого соединен с тактовым входом формирователя

14 импульсов, со счетным входом

TV-триггера 15 и с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, первый вход которого соединен с информационным входом ДФВ, второй вход — с вЫходом TV-триггера 15, вход разрешения счета которого соединен с прямым выходом формирователя 14 импульсов, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, второй вход которого соединен с общей шиной, выход — с вторым входом элемента И-НЕ 13, выход которого соединен с выходом ДФВ, вход управления которого соединен с управляющим входом формирователя 14 импульсов.

Рассмотрим работу ДФВ (фиг. 1).

При отсутствии сигнала на входе управления ДФВ формирователь 9 на своем . выходе имеет состояние "1" (фиг, Зб).

TV-триггер 10 поэтому работает как делитель частоты на дна, изменяя свое состояние на противоположное (фиг.Зн) при каждом переходе сигнала на его счетном входе (фиг. За) из состояния

"0" в "1". Делитель 12 переключается противоположными переходами по отношению к счетному входу ТЧ -триггера ,10, так как имеется инвертор 11. После сложения по модулю дна при помощи элемента 8 двух выходных сигналов с взаимным фазовым сдвигом 7!/2 (фиг.3 н,. r), на выходе ДФВ образуется импульсная последовательность с частотой, равной частоте сигнала на информационном входе ДФВ (фиг. 3 д), т.е. при отсутствии сигнала на входе управ- ления частоты сигналов на информационном входе и на выходе ДФВ (-I() равны и разность фаз неизменена (фиг. Зд).

При каждом переходе из состояния

"0" в состояние "1" на нходе управления ДФВ формирователь 9 вырабатывает импульс нулевого уровня по переходам из состояния. "0" в состояние "1" сигнала на информационном входе ДФВ, т.е. длительностью, равной одному периоду сигнала на тактовом входе формирователя (фиг. Зб). Этот импульс, воздействуя на вход разрешения счета

ТЧ-триггера 10, запрещает один переход

его в противоположное состояние (фиг. Зв). После сложения по модулю

5 159 два элементом 8 сигналом с выхода gV- триггера 10 и делителя 12 получается сигнал на выходе ДФВ с дополнительным фазовым сдвигом Г радиан в сторону отставания, т.е. — Т/ (фиг. 3, д).

В ДФВ (фиг, 2) элементы имеют значительно меньшую частоту переключе ний при максимальной частоте на шине

2, что и определяет его экономичность в потреблении питания.

ДЧДКД работает следующим образом.

Рассмотрим режим работы ДЧДКД в случае подключения переключателем 3 входа делителя 7 .на число N к шине

2 — режим I.

Пусть на входе ДЧДКД присутствует сигнал с частотой f а на его выВх ходе — f 8,ö.. Учитывая, что оба ДФВ

1 и 6 работают как дискретные (импульсные) смесители, у которых частота выходного сигнала равна разности частот входного сигнала и половине значения частоты управляющего сигнала, составляем уравнения для определения коэффициента деления Кб„„

Частота сигнала на выходе ДФВ 1 равна

Ъ =

f 8

f ф81 6Х

Частота на выходе ДФВ 6 равна

f 8iix f8x

=(г — — — )- ——

ДФИг Sx 2 2N 2

Отсюда следует, что

Гбых f sx

Вх 2 бь!Х г

N +

f8х 1 2

К ,4ел.Z бвх 1

2N

Аналогично можно определить К, для остальных режимов II, III, IV, соответствующих точкам подключения входа делителя 7 частоты на число N1 к выходу ДФВ 1, к выходу ДФВ 2 и к шине 4:

N1 1

К + .дбл б 2

1- —-2N

К -= Я (1+- — — ) + — °

1 1 дел 6 2N 2

6456 6

К -=N+ — — +Аел 1.

Из приведенных формул видно, что во всех режимах работы при N < ь

К,.= N1,+ 2 т.е при отсу ствии ДФВ

6 имеется ДЧДКД, сходный со схемой устройства-прототипа, в котором управляемый фазовращатель для повышения быстродействия выполнен как ДФВ данного ДЧДКД.

Быстродействие предлагаемого устройства не зависит от величины коэффициента деления, что обеспечивается структурой ДФВ.

Формула изобретения первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом TV-триггера, вход разрешения

1. Делитель частоты с дробным коэффициентом деления, содержащий первый дискретный фаэовращатель, информационный вход которого соединен с входной шиной, вход управления — с выходом делителя частоты на целое число и с выходной шиной, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном расширении диапазона коэффициентов депения, в него введены делитель частоты и второй дискретный фазовращатель, информационный вход которого соединен с выходом первого дискретного фаэовра35 щателя, информационный вход которого соединен через делитель частоты с входом управления второго дискретного фазовращателя, выход которого соединен с входом делителя частоты на це40 ло чил, 2. Делитель частоты по и. 1, о .т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и его сохранения при увеличении коэффициен45 та деления, дискретный фазовращатель содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ выход которого соединен с выходом дискретного фазовращателя, вход управления котоРого соединен с управляющим входом формирователя импульсов, тактовый вход которого соединен с информационным входом дискретного фазовращателя, со счетным входом TV-триггера и через последовательно соединенные инвертор и делитель частоты на два - с

159645е

Фиг,2 счета которого соединен с выходом формирователя импульсов. !

3. Делитель частоты по п. 1 о т— а у

5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, дискретный фазовращатепь содержит элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовым входом формирователя импульсов, со счетным входом

TV-триггера и с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с информационным входом дискретного фазовращателя, второй вход — с выходом TV-триггера, вход разрешения счета которого соединен с прямым выходом формирователя импульсов, инверсный выход которого соединен.с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с общей шиной, выходс вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом дискретного фазовращателя, вход управления которого соединен с управляющим входом формирователя импульсов.

4. Делитель частоты по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью дополнительного расширения диапазона коэффициентов деления, в него введен переключатель режимов работы, который включен между входной шиной н входом делителя частоты, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходной шиной, с выходом первого дискретного фазоврашателя и с выходом второго дискретного фаэовращателя.

1596456

Составитель А. Соколов

Техред М. Ходанич Корректор С. Шевкун

Редактор М, Циткина

Заказ 2916 Тирам 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Уигород, ул, Гагарина, 101