Умножитель частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем выделения и умножения экстремальных значений сходной частоты . Умножитель содержит генераюр 1 опорной частоты, делиюль 2 частоты, первый управляемый делитель 3 частоты, блок 4 синхронизации, входную шину 5, первый регистр 6 хранения, счетчик 7 импульсов, первую выходную шину 8, шину стоп 9, триггер 10, элемент И 11, второй регистр 12 хранения, второй управляемый делитель 13 частоты, вторую выходную шину 12 и устройство 15 сравнения. 1 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

М »

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4628848/21 (22) 29.12.89 (46) 07.02.91. Бюл, М 5 (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Союзэнергоремонта (72) B Ê.Áîÿð÷óê, С,Н.Меньшиков, B.H,Màñлий, В.И.Цыбулько, С.Я,Попов и Л.Д.Метелев

o(53) 621.374.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 836756, кл. Н 03 B 19/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Q 1238194, кл. Н 03 В 19/00, 1984.

„„5U„„1626315 А1 (я)5 Н 03 В 19/00, Н 03 К 5/156 (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТ01 Ь! (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использ вано в cècòåмах автоматики и телемеханики. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем выделения и умножения экстремальных значений входнои га-..тоты, Умножитель содержит генератор 1 опорной частоты, делигель 2 астатн, первый управляемый делитель 3 частоть, блок

4 синхронизации, входную шину 5, первый регистр 6 хранения, счетчик 7 и пульсов, первую выходную шину 8, шину "стоп" 9, триггер 10, элемент И 11, второй регистр 12 хранения, второй управляемый делитель 13 частоты, вторую выходную шину 12 и устройство 15 сравнения. 1 ил, 1626315

55 зом, Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем выделения и умножения экстремальных значений входной частотьь

На чертеже приведена электрическая структурная схема умножителя.

Умножитель содержит генератор 1 опорной частотьi, делитель 2 частоты, первый управляемый делитель 3 частоты, блок

4 синхронизации, входную шину 5, первый регистр 6 хранения, счетчик 7 импул сов. первую выходную шину 8, шину "Стоп" 9, триггер 10. элемент И 11, второй регистр 12 хранения, второй управляемый делитель 13 частоты, вторую выходную шину 14, устройство 15 сравнения.

Выход генератора 1 опорной частоты соединен с входами делителя 2 частоты и первого управляемого делителя 3 частоты и входом синхронизации блока 4 синхронизации, информационный вход которого соединен с входной шиной 5, первый выход — с входом записи первого регистра 6 хранения. второй выход — с входом установки "0" счетчика 7 импульсов.

Выход делителя 2 частоты соединен с входом счетчика 7, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго регистров 6 и 12 хранения и первой группой входов устройства 15 сравнения, гторая группа входов которого соединена с выходами второго регистра 12 хранения и информационными входаМи второго управляемого делителя 13 частоты, вход которого соединен с входом первого управляемого делителя 3 частоты, а выход— с второй выходной шиной 14, причем выход первого управляемого делителя 3 частоты соединен с первой выходной шиной 8, а информационные входы — c выходами первого регистра 6 хранения.

Выход устройс-ва 15 сравнения соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которого соединен с первым выходом блока 4 синхронизации, третий вход — с выходом триггера 10, а выход — с входом записи второго регистра 12 хранения.

Вход установки триггера 10 соединен с вторым выходом блока 4 синхронизации, а шина "Стоп" — с входом установки "0" триггера 10, Блок 4 синхронизации содержит элемент 16 задержки, формирователь 17 коротких импульсов, инвертор 18 и триггер 19, Устройство работает следующим обра5

Висходном сос,тоянии (после включения питания) счетчик 7 импульсов и первый регистр 6 хранения обнулены, второй регистр 12 хранения установлен в единичное состояние (на всех выходах уровень логической "1"), а триггер 10 обнулен.

Рассмотрим работу каналов раздельно.

Канал умножения текущего значения входной частоты работает таким образом, что импульсы чэстотой f<» с выхода генератора 1 опорной частоты поступают на вход делител 2 частоты, его коэффициент деления равен К и он определяет коэффициент умножения умножителя частоты. С выхода делителя 2 импульсы с частотой fo>/К поступают на вход счетчика 7 импульсов, На вход блока 4 синхронизации поступает входной сигнал с частотой F», На вход блока 4 синхронизации подаются импульсы частотой f>< с выхода генератора 1 опорной частоты. На первом выходе блок 4 формирует привязанный к тактовой сетке генератора

1 опорной частоты короткий импульс управления, соответствующий каждому началу периода Fpy входного сигнала, который п0 ступает на первый регистр 6 хранения и осуществляет перезапись содержимого счетчика 7 импульсов в регистр 6. Этот же импульс управления, пройдя через элемент

16 задержки в соответствии с циклом непрерывной работы умножителя, обнуляет счетчик 7 импульсов.

С началом следующего периода входной частоты Г„, соответствующего окончанию одного периода и началу следующего, формирователь 17 корогких импульсов снова формирует привязанный к тактовой сетке генератора I короткий импульс управления, который осуществляет перезапись содержимого счетчика 7 в регистр 6.

Таким образом, в регистр 6 записывается код измеренного периода оп

N — входной частоты F><. Рвх

Одновременно с измерением следующего периода F><, который происходит аналогично описанному, осуществляется синтезирование выходной частоты Етых.т, умножителя иэ частоты f„on0pHoio геНератора 1 посредством первого управляемого делителя 3 частоты, коэффициент деления которого определяется значением кода N длительности измеренного периода умножаемой частоты.

Таким образом, управляемый делитель

3 частоты начинает делить частоту fan в N раэ. Частота выходной последовательности импульсов канала умножения текущего эна1626315 чения входной частоты определяется фоомулой оп

Реых.т. = — k. Р»х

Канал умножения запомненного экстремального значения входной частоты Fex, например максимального, работает следующим образом, В соответствии с циклом непрерывной работы умножителя по приходу импульса управления с формирователя 17 через элемент И 11 происходит перезапись информации со счетчика 7 во второй регистр 12. При этом на входы устройства 15 сравнения будут поступать код периода Nj с выхода BTQ рого регистра 12 и код текущего 11ериода

М1+, поступающего со счетчика 7, значение которого изменяется от 0 (в момент обнуления счетчика 7 до Nj+< в момент окончания перезаписи содержимого счетчика 7 в регистры 6 и 12, т,е, в момент оконча11ия измеряемого периода).

Взависимости от соотноше,ния кодов на входах устройства 15 сравнения выполняется одно из условий 1+ 1 (1)

N1 + I > N1, (г)

При выполнении условия (1) на выходе устройства 15 сравнения присутствует сигнал, соответствующий уровню лог, "1". а при выполнении условия (2) — урове;1ь лог. "0", Сигнал уровня лог. "1", пог.тупая на один из входов элемента И 11, разрешает импульсу управления перезапись содержимого счетчика 7 в регистр 6. Сигнал уровня лог. "0" блокирует смену информации и регистре 12.

Таким образом, в регистре 12 запоминается код Njминимального периода, соответствующего экстремуму максимума Fe .

В исходном состоянии в буферном регистре 12 записаны все единицы, а на выходе триггера 10 уровень логического "0", который запрещает прохождение первого импульса управления, соответствующего началу первого измеряемого периода, через элемент И 11. Задержанный на элементе 16 задержки первый импульс управления устанавливает триггер 10 в единичное состояние, К приходу второго импульса входной частоты Fex, соответствующего окончани1о одного периода и началу следующего. элемент

И 11 будет блокирован: триггер 10 в единичном состоянии, а с выхода устройства 15 сравнения тоже поступает сигнал уровня логической единицы, Последнее обеспечивается тем, что в исходном состоянии в регистре 12 записаны все единицы, следовательно, выполняется условие (1), 5

С началом второго периода входной частоты Fex формирователь 17 формируе привязанный к тактовой сетке генератора 1 короткий импульс управления, который через элемент И 11 поступает на вход записи регистра 12, записывая в последний содержимое счетчика 6. т.е. код измеренного периода, Рассмотрим случай, когда частота Fex возрастает. В этом случае постоя н но будет выполняться условие(1), а на выходе устройства 15 сравнения будет присутствовать сигнал лог. "1", который разрешает смену информации в регистре 12.

Как только сигнал F„, достигнув максимума (минимального периода). начнет уменьшаться, код следующего за минимальным измеряемого периода превысит значение кода (минимального), записанного в регистре 12.

Следовательно, в этот h10MQIIT уровень сигнала на выходе устройства 15 сравнения изменится с лог. "1" на лог, "0", потому, что начнет выполняться условие (2), К моменту появления импульса перезаписи элемент И

11 будет заблокирован лог. "О" с выхода устройства 15 сравнения.

Таким образом, при выполнении условия (2) смена информации в регистре 12 не осуществляется. В регистре 2 запомнится код минимального периода, соо1ветствующего максимуму Fex, Это значение будет сохраняться до тех пор, пока F»x возрастая, не превысит уровня запомненного мак..имума. Аналогично управляемому делителю 3 частоты управляемый делитель 13 частоты осуществляег синтезирование вь1ходной частоты Feg x 3 умножителя из часто1ы fpfI опорного генератора по коду, за11омненному в регистре 12.

Оба канала умножителя работают параллельно. При этом, пока Р»х возрастает, На ОбОИХ ВЫХОдаХ (Fe«1 И Г»,;х,,) ПрИСутСтвует одна и та же умноженная частота, А как только F»x. достигнув максимума, начнет уменьшаться, на выходе Fe,х д, будет присутствовать постоянная частота, соответствующая запомненному значению входной частоты, Если F»x снова, возрастая, превысит значение запомненного предыдущего экстремума, на обоих выходах умножителя снова будет присутствовать одна и та же умноженная частота до тех пор, пока не пройдет(и запомнится) новый, более максимальный экстремум.

Не трудно организовать работу предлагаемого умножителя на запоминание экстремумов минимальных значений входной частоты. Для этого необходимо в исходном сос1оянии (пссг е вк,1:очения питания) запи1626315

Составитель О.Бодряшова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Пожо

Редактор А,Мотыль

Заказ 282 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сать в регистре 12 все нули, а также изменить условия. реализуемые устройством 15 сравнения, на следующие:

Ц+1 И, (3)

Nl+1(Nl. (4) 5

При этом выполнению условия (3) соответствует уровень логической "1" на выходе устройства 15 сравнения, а выполнению условия (4) — уровень лог, "0". Это легко организовать, поменяв входы кодов Nl и NI+1 10 устройства 15 сравнения местами.

Кроме того, предлагаемый умножитель частоты позволяет организовать запоминание текущего значения сигнала F>< в произвольный момент времени и синтезирование 15 соответствующей умноженной частоты по сигналу управления извне на шину "Стоп" при условии, что экстремальное значение частоты еще не зафиксировано.

cDîpìóëç изобретения

Умножитель частоты, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с входами делителя частоты, первого управляемого делителя частоты и 25 входом синхронизации блока синхронизации, информационный вход которого соединен с входной шиной, первый выход — с входом записи первого регистра хранения, а второй выход — с входом установки "0" 30 счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выходы — с информационными входами первого регистра хранения, выходы которого соединены с информационными входами первого управляемого делителя частоты, выход которого соединен с выходной шиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности выделения и умножения экстремальных значений входной частоты, в него введены шина "Стоп", триггер, элемент И, второй регистр хранения, второй управляемый делитель частоты, вторая выходная шина и устройство сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами второго регистра хранения и информационными входами второго управляемого делителя частоты, а выход — с первым входом элемента И, вход второго управляемого делителя частоты соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход — с второй выходной шиной, второй вход элемента И соединен с первым выходом блока синхронизации, третий вход — с выходом триггера, а выход — с входом записи второго регистра хранения, и ри этом вход установки

"1" триггера соединен с вторым выходом блока синхронизации, а вход установки "О" триггера — с шиной "Стоп".