Управляемый делитель частоты следования импульсов

 

Применение: изобретение относится к цифровой технике и может-быть использовано в устройствах измерительной техники, автоматики и телемеханики. Сущность изобретения: устройство содержит счетчик импульсов (1), схему сравнения (2), регистр (3), D-триггер (4), кодовую шину (5), входную шину (6), выходную шину (7) с соответствующими связями. 2 ил.

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 К 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4732603/21 (22) 22,08.89 (46) 15.11.92, Бюл, N. 42

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (71) Омское производственное обьединение

"Электроточприбор" (72) Г. А. Сподарцев и Л. Г. Шафионецкая (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1149401, кл. Н 03 К 23/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1261108, кл. Н 03 К 23/00, 02.08.84.

БЫ 1775854 А1 (54) УПРАВЛЯЕМЫИ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Применение: изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники, автоматики и телемеханики. Сущность изобретения: устройство содержит счетчик импульсов (1), схему сравнения (2), регистр (3), D-триггер(4),.кодовую шину(5), входную шину (6), выходную шину P) с соответствующими связями. 2 ил.

1775854

Изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники, автоматики и телемеханики.

Известен управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий двоичный счетчик имп ульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, а разрядные выходы — с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы которых подключены к шинам кода управления, а выходы — к входам элемента ИЛИ, элемент И вЂ” НЕ, выход которого соединен с установочным входом двоичного счетчика импульсов и первым входом элемента НЕ-ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход— с первым входом элемента И вЂ” НЕ, второй вход которого соединен с входной шиной.

Достоинством известного делителя является то, что смена коэффициента деления делителя происходит одновременно со сменой управляемого кода на шинах, Недостатком известного делителя является его низкая стабильность работы из-за отсутствия синхронизации смены управляющего кода коэффициента деления на входах элементов совпадения с импульсами входной последовательности.

Наиболее близким по технической сущности является управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий. суммирующий счетчик импульсов, тактовый вход которого соединен с входной шиной, разрядные выходы счетчика соединены, с первыми входами схемы сравнения, вторые входы которой соединены с выходами регистра, информационные входы которого соединены с шинами управления кодом коэффициента деления, выход схемы сравнения соединен с S-входом первого триггера. прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И вЂ” НЕ и

0-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И вЂ” HE, выход которого соединен с выходной шиной и входом счетчика, С-вход второго триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ и входной шиной, выход состояния "О" счетчика соединен с R-входами триггеров и через инвертор с тактовым входом регистра, Схема сравнения в известном устройстве выполнена на элементах совпадения, первые входы которых соединены с разрядными выходами счетчика, вторые — с выходами регистра. выходы элементов совпадения соединены с входами элемента

50 показано), Работа делителя начинается по первому же рабочему фронту импульса, пришедшего с входной шины 6, Текущий код с вычитающего счетчика 1 (фиг. 2б) сравнивается схемой 2 сравнения с кодом в регистре

55 3 (фиг, 2а), при этом на выходе схемы 2 сравнения сохраняется высокий уровень до тех пор, пока выполняется неравенство А >

В, (фиг, 2r), После прихода рабочего фронта

0 - 1 импульса с входной шины 6, если нарушается неравенство А > В, то на выходе

ИЛИ, выход которого является выходом схемы сравнения, т,е. схема сравнения выполнена как схема совпадения кодов счетчика и регистра.

Достоинством данного делителя является высокая стабильность работы при смене кода коэффициента деления на кодовой шине благодаря синхронизации смены содержимого регистра сигналом с выхода счетчика при установке всех его разрядов в нуль.

Недостатком делителя является большое время реакции на смену управляющего кода, т.е. большая инерционность делителя, обусловленная невозможностью смены коэффициента деления делителя до конца текущего цикла, т.к. смена информации в регистре производится сигналом с выхода счетчика при установке его в ноль, что приводит, в свою очередь„к снижению точности деления входной частоты при изменениях коэффициента деления устройства, Цель изобретения — повышение точности деления при одновременном упрощении устройства, Достигается за счет сокращения времени реакции на смену управляющего кода.

На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема делителя, на фиг. 2 — временные диаграммы поясняющие его работу, Делитель содержит вычитающий счетчик 1, кодовые выходы которого соединены с первой группой входов (А) схемы 2 сравнения, регистр 3, выходы которого соединены со второй группой входов (В) схемы 2 сравнения,выход ">" (" больше" ) которой соединен с D-входом триггера 4, выход которого соединен с R-входом счетчика 1, выход переноса (состояние "ноль") счетчика 1 соединен с S-входом триггера 4, кодовая шина 5 соединена с информационными входами регистра 3, тактовые входы счетчика 1, регистра 3 и триггера 4 соединены с входной шиной 6, выходная шина 7 подключена к выходу переноса счетчика 1.

Устройство работает следующим образом, Исходное состояние делителя обеспечивается предустановкой триггера 4 при включении питания по R-входу (на фиг. 1 не

1775854 схемы 2 сравнения устанавливается низкий уровень (фиг, 2г). который поступает на 0вход триггера 4. Фронт 1 - 0 входного сигнала с шины 6 (фиг. 2в) устанавливает на выходе триггера 4 высокий уровень (фиг, 2е), который сбрасывает счетчик 1 в "нулевое" состояни . Сигнал с выхода CR счетчика 1 поступает на выход делителя и S-вход триггера 4, устанавливает íà его выходе низкий уровень и разрешает счетчику 1 работать по тактовому входу (фиг, 2е). По первому рабочему фронту счетчик 1 устанавливается в состояние, соответствующее его максимальному коду (на фиг. 2 приведена диаграмма для случая максимального кода счетчика 1, равного 15),и далее код счетчика уменьшается до равенства его с управляющим кодом, т.е, до нарушения неравенства А > В, очередной цикл работы делителя заканчивается. При смене управляющего кода на шинах 5 управления до окончания цикла работы делителя первым же фронтом 0 1 входного сигнала на шине 6 новый код перепишется в регистр 3 (фиг. 2а) и поступит на схему 2 сравнения.

Если сразу нарушится неравенство А > В, то цикл окончится, Если нарушения неравенства А > В не произойдет сразу, то цикл работы делителя продолжится до нарушения этого неравенства.

Длительность периода выходных импульсов делителя, снимаемых с выхода

"ноль"(CR) счетчика 1, определяется по формуле: т = то (И + 1 — К), где to — период входной частоты, N — емкость вычитающего счетчика, К вЂ” код на шинах управления (задается в двоичном коде), Длительность выходных импульсов равно на —, 2

Таким образом на фиг. 2 приведены диаграммы работы делителя для трех возможных случаев:

1) управляющий код, записанный в регистре 3 равен 9 (В = 9), цикл работы делителя заканчивается при достижении счетчиком 1 состояния, равного 9 (А = 9), 2) управляющий код в регистре 3 во время цикла работы изменился и стал равен 13 (В = 13), при этом состояние счетчика 1 стало равно 11(А =11), неравенство А > В(11 > 9) 5

50 нарушились, т.к. А = 11, а В было равно 9, а стало равно 13, поэтому цикл работы делителя сразу заканчивается;

3) управляющий код в регистре 3 во время цикла работы изменился и стал равен 8 (В = 8), при этом состояние счетчика 1 стало равно 14 (А = 14), неравенство А > В не нарушилось, цикл продолжается до момента нарушения неравенства А > В (14 > 8), т.е, ц икл работы делителя закончится в момент совпадения кода счетчика 1 с новым кодом управления, равным 8.

Рассматриваемый делитель может быть реализован на элементах серии К561 вычитающий счетчик 1 — К561ИЕ14, схема 2 сравнения — К561ИП2, регистр 3 — К561ТМЗ, триггер 4 — K561TM2.

Таким образом, рассматриваемый управляемый делитель частоты следования импульсов позволяет повысить точность деления за счет уменьшения его инерционности, благодаря тому, что коэффициент деления делителя может меняться до окончания текущего цикла и благодаря уменьшению влияния неопределенного состояния счетчика импульсов в момент смены кода.

Формула изобретения

Управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий счетчик импульсов, тактовый вход которого соединен с входной шиной, разрядные выходы — с первой группой входов схемы сравнения, а выход переноса счетчика импульсов соединен с установочным входом 0-триггера, регистр, информационные входы которого соединены с кодовой шиной, а информационные выходы регистра — с второй группой входов схемы сравнения, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности деления при одновременном упрощении управляемого усилителя частоты, схема сранения выполнена в виде схемы неравенства, а счетчик импульсов выполнен вычитающим, причем тактовый вход регистра сдвига соединен с входной шиной, выход "Больше" схемы сравнения соединен с 0-входом 0триггера, выход которого соединен с входом установки счетчика импульсов, тактовый вход D-триггера соединен с входной шиной, а выходная шина устройства подключена к выходу переноса счетчика импульсов, 1775854

< 4

° фф

Составитель Л. Клевцова

Техред М,Моргентал Корректор В. Петраш

Редактор

Заказ 4041 Тираж 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