Широкополосный быстродействующий умножитель частоты

 

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ НЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий преобразователь период-нгшряжение , .выход которого соединен с входом преобразователя период-напряжения и является входом широкополосного быстродействующего умножителя частоты, выход триггера подключен к управлянвдему преобразователя период-напряжение делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу угфавляемого генератора, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с вторым входом триггера , выход управляемого генератора I является выходом широкополосного йлстродействующего умножителя частоты , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе при переключении коэффициентов умножения в широком диапазоне, управляемый генератор содержит стабилизатор Тока, выход которого соединен с.реверсивным, перекгаочателем, первый и второй компараторы, вьрсодш . которых соединены с соответствующими управляющим входами реверсивного переключателя/ перылй вход первого компаратора является входом управляемого генератора, второй вход первого компаратора соединен с первгш входом второго компаратора и с выходом реверсивного перекшочателя, второй вход второго компаратора соединен о шиной нулевого потенциала,п групп коидансат х в t многопоэнционных гшреключатеяей, в каждой группе конденсаторов одни обкладки объевшие ны, а другие подалючеяы к соответствукпшм входам соответствующехх многопози- 3 ;ционного переключателя., обвини вывод первс группы конденсаторов соединён с выходом реверсивного переключателя, обилий гагаод каждой i-й группы кондеив саторов, iqpm«t первой, соединен с Ob выходом ( f-l)-ro многопоэнциоиного переключателя, выход последнего из ч1 п многопоэициояных переювочателей подключен к шиве нулевого потенциала управляющий вход каждого из п ишогроо позиционных переклкгчателей механячес ки соединен с управлякй им входом соответствуюцехч) переключателя делигеля частоты с переменным коэффициентом деления

69l ()1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО-(ИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 06 G 7 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. 21) 2771349/18-24 (22) 24.05.79 (46) 07.05.83. Вюл. Р 17 (72) В.Г. Кнорринг, В.В. Коган и Н.В. Малыгина (.71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина (53) 681. 335(088. 8)

1 (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

9 .201786, кл. G 06 С 7/16, 1965.

2. Новицкий П.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками. И., "Энергия", 1970, с. 307 (прототип).

3. Лейнов М.Л. и др. Цифровые. делители частоты на логических элементах. М., "Энергия", 1976, с. 98101. (54.) (57 ) ИИРОКОПОЛОСНЫЙ ВЫСТРОДЕИСТВУ(0ЩИЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий нреобраэователь нериод-напряжение, .выход которого соединен с входом преобразователя период-напряжения и является входом широкополосного быстродействующего умножителя частоты, выход триггера подключен к управляницему входу преобразователя период-напря:жение делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу ущравляемого генератора, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с вторым входом триг-" гера, выход управляемого генератора является выходом широкополосного быстродействуюцего умножителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повлаения надежности его в работе при переключении коэффициентов умножения в широком диапазоне, . управляеэеюй генератор содержит ста- : билизатор тока, выход которого соединен с реверсивным переключателем, первый и второй компараторы, выходы которьпс соединены с соответствукщими управляющими вхадаии реверсивного переключателя, первый вход первого компаратора является входом управляемого генератора, второй вход первого коипаратора соединен .с первым входом второго коипаратора и с выходом реверсивного переключателя, второй вход второго коипаратора соединен î 3 шиной нулевого потенциала, н групп кондеисагоров Р ii многопозициоиных переключателей, в каждой группе- конденсаторов одни обкладки объединены, а другие подключены к соответствующим входам соответствующег о ииолжози- Q ционного переключателя,, общий вывод первой группы конденсаторов соединен с выходом реверсивного переключателя, обший вывод каждой t-й группы кондеие саторов, крома первой, соединен с выходом (i -! )-ro многопозиционного переключателя, выход последнего из н многоповиционных переключателей

;подключен к шине нулевого потенциала, управлякв(ий вход каждого из и инозьпозицлонных переключателей ивханичес» ки соединен с управляют(им входои соответствуящего переключателя делигеля частоты с переменным коэффициентом деления.

1016793

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для умножения частоты следования импульсов, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен умножитель частоты, сов. 5 держащий управляемый генератор, делит тель частоты, триггер (17.

Однако устройство работает только при одном коэффициенте умножения.

Наиболее близким к предлагаемому является широкополосный быстродействующий умножитель частоты, содержащий преобразователь период-напряжение, выход которого соединен с входом управляемого генератора, триггер, первый вход которого соединен с входом преобразователя период-напряжение и является входом умножителя, выход триггера подключен к управляющему входу преобразователя период-напряжение, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу управляемого генератора, выход которого является выходом умножителя, второй Вход триггера подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления (2 ) и (31.

Недостатками этого умножителя частоты являются, во-первых, невозможность переключения коэффициентов умножения в широком диапазоне, например, от 2 до 9999, вследствие резкого усложнения схемы и уменьшения надежности работы.

Цель изобретения — повышение на- 35 дежности работы при переключении коэффициентов умножения в широком диапазоне.

Для достижения цели в широкополосном быстродейтсвующем умножителе 40 частоты, содержащем преобразователь период-напряжение, выход которого соединен с входом управляемого генератора, триггер, первый вход которого соединен с входом преобразователя период-напряжение и является входом

UHpoKoIIoJIocBoIo быстродействующего умножителя частоты, выход. триггера подключен к управляющему входу преобразователя период-напряжение, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу управляемого генератора является выходом широкополосного быстродействующего умножителя частоты управляемый генератор содержит стаби-55 лизатор тока, выход которого соединен с реверсивным переключателем, первый и второй компараторы, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами реверсивного пере- . 60 ключателя, первый вход первого компаратора является входом управляемого. генератора, второй вход первого комйаратора соединен,1с:.первым входом второго компаратора и с выходом ре- g5 версивного переключателя, второй вход второго компаратора соединен с шиной нулево .о потенциала, н групп конденсаторов и н многопозиционных переключателей, в каждой группе конденсаторов одни обкладки объединены, а другие подключены к соответствующим входам соответствуюшего многопозиционного переключателя, общий вывод первой группы конденсаторов соединен с выходом реверсивного переключателя, общий вывод каждой i -й группы конденсаторов, кроме первой, соединен с выходом (1 — 1)-го многопоэиционного переключателя, выход последнего из

1l многопозиционных переключателей подключен к шине нулевого потенциала управляющий вход каждого из l1 многопозиционных переключателей механически соединен с управляющим входом соответствующего переключателя делителя частоты с переменным коэффициентом деления

На чертеже изображена функциональная схема широкополосного быстродействующего уиножителя частоты.

Умножитель содержит преобразователь период-напряжение 1, управляемый генератор 2, делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления, триггер 4, вход 5 и выход б умножителя частоты, стабилизатор 7 тока, реверсивный переключатель 8, первый и второй компараторы 9 и 10,шину 11 нулевого потенциала, группы конденсаторов 12, 12 2 ..., 12;, ...., 12, многопоэиционные переключатели 13, 13>, ..., 13 13 „, переключатели 14 „, 14,..., 14,...., 14, делителя 3.

Описание конструкции делителя частоты с переменным коеффициентом деления приведено в (3 ).

Широкополосный быстродействующий умножитель частоты работает следующим образом

Преобразователь 1 вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное периоду входного сигнала. Генератор 2 формирует сигнал с периодом, пропорциональным выходному напряжению преобразователя 1 и обратно пропорциональным установленному на переключателях 13, 132 ., 13, ° ° ° 13П коэффициенту умйожения. Этот сигнал поступает на делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления. Выходной сигнал делителя 3 подается на вход установки нуля триггера 4.

Если частота сигнала на входе 5 не равна поделенной делителем 3 частоты частоте сигнала на выходе б, то -.кважность импульсов на выходе триггера 4 изменяется, что приводит к соответствующему изменению напряжения на входе управляемого генератора 2, а значит, и к изменению частоты на его выходе до тех пор, пока не

1016793 будет обеспечено точное равенство частот выходного сигнала делителя 3 частоты и сигнала на входе 5. Посв кольку коэффициент деления делителя

3 частоты определяется положениями переключателей 13, 13, ..., 13„, ....,13>, соединейных с переключате . ми 14, 142 ., 14 .. 14 ношение частоты на выходе 6 к частоте сигнала на входе 5 при этом будет соответствовать установленному на . этих переключателях (например, в виде последовательности десятичных цифр) коэффициенту умножения.

Благодаря тому, что одновременно с переключением коэффициента деления 15 делителя 3 частоты переключаются конденсаторы 12,, 12,..., 12;,..., 12„, включенные последовательно, величина, обратная емкости цепи, состоящей из этих конденсаторов, изменяется пропорционально коэффициенту деления делителя 3 частоты. Этим обеспечивается обратная пропорциональность периода выходного сигнала управляемого генератора 2 коэффициенту умножения, 25 а следовательно, и постоянство напряжения на входе генератора 2, требуемого для поддержания значения частоты выходного сигнала делителя 3 частоты равным значению частоты сигнала на входе 5. Постоянство входного напряжения генератора 2 при разных значениях коэффициента умножения означает постоянство режимов работы преобразователя 1 и триггера 4, что способствует высокой надежности работы умножителя частоты.

Вкпючение в состав управляемого генератора 2 стабилизатора 7 тока, реверсивного переключателя 8, первого и второго компараторов 9 и 10 обеспечивает линейную з ависимость периода выходного сигнала от напряжения на входе генератора 2 при изменении емкости цепи,:состоящей из конценсаторо в десятки тысяч раз, что также способствует надежности работы умножиI теля частоты.

Таким образом, предлагаемый широкополосный быстродействующий умножитель частоты обладает по сравнению с прототипом новым качеством - более высокой надежностью работы при включении коэффициентом умножения в широком диапазоне.

1016793

Составитель О Отраднов

Редактор E. Лушникова Техред Ж.Кастелевнч Корректор E. Рошко

Заказ 3387/48 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4