Умножитель частоты следования импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик:

Социалнстическнк

Республик (бт) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 203) 781 (23 ) 3319848/18-21 с присоединением заявки М9— (23) Приорнтет—

Опубликовано 300133. Бюллетень Ио И1И.К.

Н 03 К 5/15б

Государственный кокнтет

С.СС Р по делан нзобретеннй н открытнй (Щ)ЩК 621;374.44(088.8) Дата опубликования описания 300183 (72) Авторы изобретения

П. И. Луговцов, Н.Г. Луговцова и Л. И. Сал (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова .но в измерительной технике, прибо ростроении и устройствах дискретной обработки информации.

Известен умножитель частоты.импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого через делитель частоты соединен с одним входом первого счетчика импульсов, другой вход которого подключен к входу ум-.

: ножителя частоты импульсов, а непо- средственно - с одним входом второго счетчика импульсов, другой вход которого соединен с выходом элемента .ИЛИ, входы которого соединены с входом н выходом умножителя частоты импульсов, входы регистров сдвига соединены с выходами разрядов первого счетчика импульсов, выходы - с. соответствующими входами блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами разрядов второго .. счетчика импульсов, тактовые входы регистров сдвига подключены к входу умножителя частоты импульсов 51 $.

Недостатком устройства является низкая точность умножения частоты в случае образования остатка от деления периода входной частоты на коэф. фициент деления, . равный коэффициенту K умножения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пересчетное устройство, содержащее регистр, выход которого соединен с первой группой входов первого элемен та сравнения, выход которого через

10 первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первой группой входов второго элемента сравнения, выход которого соединен с первым -входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и.четвертого элементов И, первым выходом дешифратора и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине, а выход — к счетному входу второго счетчика импульсов„ обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход — с входомдешиф25 ратора, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ второй вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения и к первому входу второго элемента

ИЛИ, а выходы обоих элементов ИЛИ

9 93461 соединены с обнуляющими входами третьего и четвертого счетчиков импульсов, счетный" вход четвертого счетчика импульсов через четвертый элемент И подключен к выходу генератора опорной частоты, шестой и седьмой элементы И, первые входы которых соединены с третьим выходом дешифратора, второй элемент HE и дополнительные элементы ИЛИ (? ).

Однако у известного устройства 10 недостаточно высокая точность умножения.

Цель изобретения - повышение точности умножения

С этой целью в умножитель частоты следования импульсов, содержащий регистр, выход которого соединен с первой группой входов первого элемента сравнения, выход которого через первый элемент Й подключен к счетному о входу первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первой группой входов второго элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первым выходом дешифратора и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине, а выход — к счетному входу второго счетчика импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход - с входом дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения, и к первому входу второго элемента ИЛИ, а выходы обоих элемен- 40 .тов ИЛИ соединены с обнуляющими вхо- цами соответственно третьего и чет:вертого счетчиков импульсов, счет:ный вход четвертого счетчика импульсов через четвертый элемент И подклю-45 чен к выходу генератора опорной частоты, шестой и седьмой элементы И, первые входы которых соединены с третьим выходом дешифратора, а второй элемент НЕ, введены сумматоры 5р и пятый и шестой счетчики импульсов, обнуляющие входы которых соединены с выходами соответственно первого

-и второго элементов ИЛИ, счетные входы — с выходами соответственно .седьмого и третьего элементов И, вторые входы которых через второй элемент НЕ подключены к выходу генератора опорной частоты, а выходы - с первыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров, вторые группы входов которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого счетчиков импульсов,,а выходы - с вторыми группами входов соответственно цервого и второго

65 элементов сравнения, при этом третий выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с обнуляющим вхо--. дом первого счетчика импульсов, а вторые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам соответственно первого элемента сравнения и второго элемента И, при этом выход шестого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит счетчики 1-6 импульсов, одновибратор 7, регистр

8, генератор 9 опорной частоты, дешифратор 10, элементы И 11-17, элементы 18 и 19 сравнения, элементы

НЕ 20 и 21, сумматоры 22 и 23, элементы ИЛИ 24 и 25, входную шину 26, выходную шину 27.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени одновибратор 7 вырабатывает одиночный импульс, который устанавливает счетчики 1-6 в нулевое состояние. В регистр 8 записывается коэффициент деления, равный заданному коэффициенту k умножения.

С поступлением на шину 26 первого импульса умножаемой частоты счетчик

2 переключается в очередное состояние. При этом импульс с третьего вы хода дешифратора 10 открывает элементы 16, 11 и 17, в результате чего счетный вход счетчика 3 соединяется с выходом генератора 9, счетный вход счетчика 1 — c выходом элемента 18, а счетный вход счетчика 5 соединяется через элемент 21 — с выходом генератора 9.

Делитель опорной частоты, собранный на втором и пятом счетчиках 3 и 5, регистре 8, элементе 18, сум-. маторе 22 и элементе 24 делит частоту генератора 9 в соответствии с за- данным коэффициентом деления, записанным в регистр 8.

При этом делитель опорной частоты работает следующим образом.

Счетчик 3 считает импульсы с выхода генератора 9, а счетчик 5 с выхода элемента 21, сдвинутые друг относительно друга на полпериода "" опорной частоты. Сумматор 22 производит суммирование кодов счетчиков 3 и 5. Выходной текущий код сумматора

22 сравнивается с фиксированным кодом регистра 8. При сравнении кодов регистра 8 и .сумматора 22 на выходе элемента 18 вырабатывается импульс, который поступает через элемент 24 на обнуляющие входы счетчиков 3 и 5, сбрасывая их в нулевое состояние.

Счетчики 3 и 5 снова начинают запол-, -няться прямыми и инвертированными

993461

5, >Fon

35

50 импульсами с выхода генератора 9 до следующего сравнения кодов регистра

8 и сумматора 22 и т.д. Код на выходе сумматора 22 изменяется в течение периода опорной частоты дважды, в результате чего квант времени делителя опорной частоты равен половине периода опорной частоты.

Сигналы с выхода элемента 18, т.е . с выхода делителя опорной частоты с частотой поступают через открытый элемент 11 на счетный вход счетчика 1 и заполняют его до поступления на вход устройства второго импульса умножаемой частоты.

С приходом второго входного импульса счетчик 2 переключается в очередное состояние. При этом импульс с третьеro выхода дешифратора 10 закрывает элементы 16, 11 и 1?, отключая счетные входы счетчиков 3, 1 и 5 от выходов генератора 9, элемента 18 и элемента 21 соответственно, и открывает элементы 14 и 13, соединяя соответственно счетные вхо- . ды счетчиков 4 и 6 с прямым и инверсным выходами генератора 9.

Сигнал высокого уровня с первого выхода дешифратора 10 через элемент

20 закрывает элемент 15, в результате чего счетный вход счетчика 2 отключается от шины 26 ° Счетчик 2 блокируется по счетному входу от приема следующих входных импульсов периодической последовательности. Второй входной импульс умножаемой частоты определяет длительность периода следования импульсов умножаемой частоты.

В течение первого периода умножаемой частоты в счетчик 1 записывается и импульсов с выхода элемента

18, т.е..с выхода делителя опорной частоты п- on y

К Fon где F „ - частота следования импульсов генератора опорной частоты; р „ - частота умножаемой входной периодической последовательностиу

K — - коэффициент деления опорной частоты, равный заданному коэффициенту умножения.

Счетчики 4 и 6 считают поступающие на их счетные входы импульсы с выхода генератора 9 .и выхода элемента 21, сдвинутые друг относительно друга на полпериода опорной час.тоты. Сумматор 23 производит суммирование кодов счетчиков 4 и б. Выходной текущий код сумматора 23 сравнивается с фиксированным кодом счет,чика 1. При сравнении кодов сумматора 23 и счетчика 1 на выходе элемента 19 вырабатывается импульс, который поступает через открытый элемент

12 на шину 27, обнуляющие входы счетчиков 4 и б через элемент 25, сбрасывая их в нулевое состояние. Счетчики 4 и 6 снова начинают заполнять ся импульсами с выхода генератора 9 и выхода элемента 21 до следующего сравнения кодов сумматора 23 и счетчика 1 и т.д. Частота срабатывания элемента 19, определяющая величину умноженной частоты, равна JFол 2ЕОО

SbfX u RF „SX

К Fax

Умножение частоты будет продол20 жаться до установки в нулевое состояние счетчика 2 например, путем повторного запуска одновибратора 1).

После установки в нулевое состояние счетчика 2, сигнал с выхода дешифратора 10 установит счетчики 3, 1, 5 и б в нулевое состояние. После этогс устройство готово к очередному запуску.

Введение в известный умножитель частоты импульсов новых элементов и связей между ними позволило повысить точность умножения.

Формула изобретения

Умножитель частоты следования импульсов, содержащий регистр, выход которого соединен с первой группой входов первого элемента сравнения, выход которого через первый элемент

И подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первой группой входов второго элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первым выходом дешифратора и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход котоporg подключен к входной. шине, а выход — к счетному входу второго

55 счетчика импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход — с входом дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента

60 ИЛИ, второй вЪод которого соединен с выходом первого элемента сравнения, и к первому входу второго элемента

ИЛИ, а выходы обоих элементов ИЛИ соединены с обнуляющими входами соответственно третьего и четвертого

65 счетчиков импульсов, счетный вход

993461

ВНИИПИ Заказ 506/75 Тираж 934 Подписное

-Ьилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4,четвертого счетчика импульсов через четвертый элемент И г дключен к выходу генератора опорной частоты, шестой и седьмой элементы И, первые входы которых соединены с третьим выходом дешифратора, и второй элемент НЕ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности умножения, в него введены сумматоры и пятый и шестой счетчики импульсов, обнуляющие входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, счетные входы - с выходами соответственно седьмого и третьего элементов И, вторые входы которых через второй элемент

НЕ подключены к выходу генератора опорной частоты, а выходы — с первыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров, вторые группы входов которых соединены с выходами соответственно третьего и. четвертого счетчиков импульсов, а выходы - с вторыми группами входов соответственно первого и второго элементов сравнения, при этом третий выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с обнуляющим входом первого счетчика импульсов, а вторые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам соответственно первого элемента сравнения и второго элемента И, при этом, выход шестого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов..

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 580634, кл. Н 03 К 5/156, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3308939/18-21, кл. Н 03 К 5/156, 20.06.81,