Умножитель частоты повторения импульсов

 

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ПОВТОРЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий формирователь импульсов, элемент И, блок вычи тания, элемент ИЛИ, группу элементов И, первый счетчик импульсов и второ счетчик импульсов, первая группа вых дов которого подключена к первым вхо дам группы элементов И, вторые входы которых подключены к выходам пер вого счетчика импульсов, а выходы входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему входу блока вычитания, суммируюи|ий вход которого подключен к шине тактовых импульсов и первому входу элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов, причем вход формирователя импульсов подключен к шине входных частот, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей . устройства за счет увеличения диапазона входных частот и уменьшения погрешности квантования, в него введены блок выделения периода и делитель частоты импульсов, вход которого подключен к выходу блока вычитания , выход подключен к входу первого счетчика импульсов и третьим входам группы элементов И, а групгта управляющих входов - к второй группе выходов второго счетчика импульсов , причем дополнительный вход формирователя импульсов соединен с шиной тактовых импульсов, а выход - с входом блока выделения периода , выход которого-подключен к второму входу элемента И,

C0lO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕРЬСТВУ (21) 3371233/18-21 (22) 29.12.81 (46) 23,11. 83.. Бюл. и 43 (72) B.Ï.Áîðäûêîâ и О.А.Тулинов (71) Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматиаации, нефтедобычи и нефтехимии "Нефтехи промавтомати ка" (53) 621 ° 374.4(O88.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 417896, кл. H 03 K 5/156, 1975.

2. Кирманаки H.Â. и Дудыневич В.Б, Иетоды и устройства у цифрового измерения низких и инфранизких частот.

Львов, 1975, с.88, рис.2-26. (54)(57) УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ПОВТОРЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий формирователь импульсов, элемент И, блок вычитания, элемент ИЛИ, группу элементов.

И, первый счетчик импульсов и второй счетчик импульсов, первая группа выходов которого подключена к первым входам группы элементов И, вторые входы которых подключены к выходам пер вого счетчика импульсов, а выходы - к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему входу блока вычитания, суммирующий вход которого подключен к шине тактовых импульсов и первому входу элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов, причем вход формирователя импульсов подключен к шине входных частот, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет увеличения диапазона входных. частот и уменьшения погрешности квантования, в него введены блок выделения периода и делитель частоты импульсов, вход которого подключен к выходу блока вычитания, выход.подключен к входу пер- вого счетчика импульсов и третьим входам группы элементов И, а группа управляющих входов - к второй rpynпе выходов второго счетчика импульсов, причем дополнительный вход

Формирователя импульсов соединен с шиной тактовых импульсов, а иыход - с входом блока выделения периода, выход которого подключен к второму входу элемента И.

1 1056372 л

Изобретение относится к импульс- рующий вход которог ной технике и предназначено для ис- не тактовых импульс пользования в системах обработки входу элемента И, в информации и управления. подключен к входу в

Известно устройство для умножения 5 ка импульсов, приче частоты повторения импульсов, содер- теля импульсов подк жащее двоичный счетчик импульсов,блок ных частот, введены. управления, линии задержки, информа- периода и делитель тор числителя коэффициента умножения, вход которого подкл информатор знаменателя коэффициен- 1О блока вычитания, вы та умножения И . входу первого счетч

Недостатком известного устройства является большая неравномерность выходной частоты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь имяульсов, элемент И, блок

Вычитания, элемент ИЛИ, группу . элементов И, первый счетчик импульсов и второй счетчик импульсов, первая группа выходов котогого подключена к первым Входам группы элементов И, Вторые входы которых подключены к выходам первого счетчика импульсов, а выходы - к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему Входу блока . вычитания, суммирующий вход которо. го подключен к шине тактовых импульЗО

;сов и первому Входу элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов, причем ,: Вход формирователя импульсов подкхиоче:и к шине входных частот (2) .

Недостатком известного устройст: ва является узкий диапазон входных частот и большая погрешность квантования периода. ... Ц@лью изобретения является расайрение .функциональных возможностей устройства за счет увеличения диащи рна входных частот и уменьшения поерааыюс1и квантования периода.

Йастаеленная цель достигается т@и, что в умножитель частоты повто рения иипульсоа, содержащий формиро, ватель импульсов, элемент И, блок вычитания, элемент ИЛИ, группу злейентов И, первый счетчик импульсов и второй счетчик импульсов, первая

IРуЖа выходов. котОрогО подключена к первым входам группы элементов .И, вторые входы которых подключены к выходам первого счетчика импульсов,55 а выходы - к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к вычитаюм!ему входу блока вычитания, суммио подключен к шиов и первому

ыход котороготорого счетчим вход формировалючен к шине входблок выделения частоты импульсов, ючен к выходу ход подключен к ика импульсов и третьим входам группы элементов И, а группа управляющих входов - к второй группе выходов второго счетчика импульсов,, причем дополнительный вход формирователя импульсов соединен с шиной тактовых импульсов, а

Выход - с входом блока выделения периода, выход которого подключен к второму входу элемента И.

На чертеже представлен,предлагаемый умйожит ель.

Умножитель частоты повторения импульсов содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 выделения периода, блок 3 вычитания, элемент 4 И, делитель 5 частоты импульсов, первый счетчик 6 импульсов, группу элементов

7 И, элемент 8 ИЛИ, второй счетчик

9 импульсов, причем первая группа

Выходов ВтОрОго счетчика импульсов подключена к первым входам группы элементов И, вторые входы которых подключены к выходам первого счетчика импульсоа, а выходы — к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к аычитающему входу блока вычитания, суммирующий вход которого подключен к шине тактовых импульсов к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов, вход формирователя импульсоа подключен к шине входных частот, вход делителя частоты импульсоь подключен к выходу блока вычитания, выход подключен к входу первого счетчика импульсов и третьим входам группы элементов И, а группа управляющих входов - к второй группе выходов второго. счетчика, причем дополнительный. вход формирователя импульсов соединен с шиной тактовых импульсов„ а выход - с входом блока

Выделения периода, выход которого подключен к второму входу элемента И.. Устройство работает следующим образом.

56372

Х«

Х1

35 ту "вх

3 10

В исходном состояник. счетчик 9 об нулен. С выхс,(а формирователя 1 прямоугольные импульсы, синхрониэиро" вань(е тактовыми импульсами (ТИ), поступают на блок 2, который на время одного (или для повышения точности нескольких) периода подает разрешающий потенциал на первы вход элемента 4. Тактовые импульсы, поступающие на второй вход элемента 4, проходят на его выход и подаются на вход счетчика 9, в котором к концу разрешающего интервала формируется двоичный код, равный значение перно" да. Далее происходит деление ТИ на эн: чение кода, записанного в счет,чике 9.

Тактовые импульсы ТИ поступают на вход блока 3. Обозначим их количество в единицу времени через Х1; тогда количество импульсов в единицу времени на выходе блока 3 :равно

X3 = Х1-X2, (1) где Х2 --количество импульсов,поступивших на вычитающий вход блока 3.

Делитель частоты 5 производит деление количества импульсов Х3 на значение кода на его управляющих входах, подаваемых со старших разрядов счетчика 9. Количество импульсов на выходе делителя частоты 5 равно: х<. хъ!х<" х% (2)

4 го где f 1:

Импульсы Х4 поступают на вход. счетчика 6. Количество импульсов на разрядных выходах счетчика 6 соот" .ветственно равно

Х4 Х4 Х4 Х4

Г 7- 8 Ж итд

4(„ х < х и+„,. + <.. « 1

8 "",, а У / где у<». значение соответствующего . разряда первой группы выходов счет чика 9, принимающего два значения ноль или единица.

Решая совместно уравнения (21 и (3) получим г

„"наменатепь выражения () 3 е+

+ и Л; 2. . пряиопропорционален зна- . (;

Фа 4 -"Ъ чение тактовой частоты - Гтв и периоду

20 входной частоты Т „, поэтому можно записать

25 .где К - коэффициент пропорциональности..

Учитывая, что Х4 и Х1 - количествэ импульсов в единицу времени, можно заменить их значениями соответствую-.; щих частот Гв р и Гтв, тогда имеем

"тв . 8«к,< *<< е«((<)... тв Sx

Иэ выражения (6) следует, что коэффициент умножения устройства равен коэффициенту К, Коэффициент К иевдытся иэ следую" щих соображений.

„ Приравнивая т 1 (т.е. т 1 иХ..(; 2 " 0); получаем

Данные импуЛьсйпоступают на входы группы элементов 7. На входы элемента 43

8 пройдут не все импульсы с выходов счетчика 6, а только те, для которых существует разрешение на третьих входах группы элементов 7, соединен-. ных с первой rpynnoA выходов (младвие 5в разряды) счетчика 9. Соединение вто" . рых входов группы элементов 7 са входом счетчика 6 необходимо для уменьшения длительности выходных импуль" сов, чтобы и".ключиТь их слияние на М выходе элемента 8.

Количество импульсов в единицу времени на выходе элемента 8 равно ти

«-г, < Iv =<= — (г) ти в)(В Р 1ч ее4

Э» %99 апример Fts 106 (ц Твх 1

16 10 6 с. Это™выполнится,"если ко личество разрядов первой группы выходов счетчика 9 равно четырем. Тогда . к 106.16,10 16, т.е. коэффициент умножения равен 16.

Увеличивая количество разрядов

nepsoA группы выходов счетчика 9 и увеличивая Ец,можно получить доста" точно высокие коэффициенты умножения( входной частоты с высокой точностью .

1D 56372

Составитель А.Поддубный

Редактор С.Патрушева Техред д.дч Корректор В.Гирняк

Звказ 9330/51 Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий,113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д„4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 коэффициента умножения. Точность коэффициента умножения прямопронорциональна количеству разрядов счетчика 9, поэтому из соображений точности необходимо также увеличивать Гтк или производить .измерение нескольких периодов.

Предлагаемое устройство позволяет умножать частоту повторения входных импульсов, но в отличие от известного устройства оно имеет

5 более широкий диапазон входных частот и значительно меньшую погрешность квантования периода. !