Умножитель частоты

 

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий .последовательно соединенные реверсивный счетчик, преобразователь кода в напряжение, управляемый генератор и первый делитель частоты, последовательно соединенные второй делитель частоты, первьй триггер и первый элемент И, последовательно соединенные второй триггер и второй элемент И, а также элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом второго триггера, и точка их соединения является входом умножителя частоты, при этом выход управляемого генератора является выходом умножителя частоты, отличающийс я тем, что, с целью ускорения установления режима умножения частоты , в него введены последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом второго триггера и вторым входом первого элемента И, третий триггер, третий элемент И, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, четвертый триггер, четвертый элемент И и второй элемент ШШ, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй вход - с выходом третьего элемента И, между выходом управляемого генератора и вторым входом второго элемента И введен третий делитель частоты, выход которого соединен также с первым входом второго делителя частоты, а выход - с вторым входом четвертого элемента И, меж§ ду выходом первого делителя частоты и вычитающим входом реверсивного счетчика введены последовательно соединенные пятый элемент И и третий элемент ИЛИ, при этом первый вход третьего элемента ИЛИ соединен также с вторым входом второго триггера, выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого делителя частоты и вторым входом пятого элемента И, выход второго элеменQD СЛ та И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход первого элеа мента И соединен с вторым входом первого триггера, вторым входом третьего триггера и вторым входом второго делителя частоты, выход второго делителя частоты соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом четвертого триггера.

СОО3 СО8ЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (31)4 Н 03 В 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3669866/24-09 (22) 29.11.83 (46) 07.08.85. Бюл. Ф 29 (72) Б.Н. Кот, В.И. Федько и Б.Ю. Золочевский (53) 621.374.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 489195, кл. Н 03 В 19/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 536372, кл. Н 03 В 19/10, 1980. (54)(57) УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий .последовательно соединенные реверсивный счетчик, преобразователь кода в напряжение, управляемый генератор и первый делитель частоты, последовательно соединенные второй делитель частоты, первый триггер и первый элемент И, последовательно соединенные второй триггер и второй элемент И, а также элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом второго триггера, и точка их соединения является входом умножителя частоты, при этом выход управляемого генератора является выходом умножителя частоты, о т л.и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения установления режима умножения частоты, в него введены последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом второго триггера и вторым входом первого элемента И, третий триггер, третий элемент И, „„SU„„1171956 A второй вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, четвертый триггер, четвертый элемент И и второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй вход — с выходом третьего элемента И, между выходом управляемого генератора и вторым входом второго элемента И введен третий делитель частоты, выход которого соединен также с первым входом второго делителя частоты, а выход — с вторым входом четвертого элемента И, между выходом первого делителя частоты и вычитающим входом реверсивного счетчика введены последовательно соединенные пятый элемент И и .третий элемент ИЛИ, при этом первый вход третьего элемента ИЛИ соединен также с вторым входом второго триггера, выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого делителя частоты и вторым входом пятого элемента И, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, вторым входом третьего триггера и вторым входом второго делителя частоты, выход второго делителя частоты соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом четвертого триггера.

71956

15

1Фй

Т

2ьТ«н где Т „ — среднее значение периода следования выходной умноженной частоты;

25 hT«„приращение периода следования импульсов на выходе управляемого генератора 3 при подаче одного импульса на сумми30 рующий вход реверсивного счетчика 1.

На фиг.2 представлены временные» диаграммы работы умножителя частоты в случае, когда

flu ах йрй этом а

1 11

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для умножения частоты и слежения за изменением входной частоты в различных радиотехнических устройствах.

Цель изобретения †.ускорение установления режима умножения частоты.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного умножителя частоты, . на фиг. 2 и 3временные диаграммы его работы.

Умножитель содержит реверсивный счетчик 1, преобразователь 2 кода в напряжение, управляемый генератор

3, первый, второй и третий делители 4-6 частоты, первый, второй,третий и четвертый триггеры 7-10, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И 1.1-15, элемент НЕ 20

16, второй, первый и третий элементы ИЛИ 17-19 °

Умножитель работает следующим образом.

Триггеры 7-10 выполнены по схеме JK-триггера с раздельным нетактируемым запуском, причем триггеры

7,9 и 10 изменяют свое состояние при появлении на соответствующем входе каждого триггера высокого потенциала, а триггер 8 переключается при появлении íà его соответствующем входе низкого потенциала.

Элементы И 11-15 формируют высокий потенциал при одновременном появлении на их входах высокого потенциала.

Элементы ИЛИ 17-19 формируют высокий. потенциал при появлении на любом из их входов высокого потенциала, Делитель 4 частоты имеет коэффициент деления N равный заданному коэффициенту умножения. При перепол нении делителя 4 частоты он обнуляется и на его выходе формируется короткий положительный импульс.Синхронизация делителя 4 частоты производится инвертированными входными импульсами, во время присутствия которых делитель 4 частоты обнуляется, а на его выходе формируются по, ложительные импульсы той же длительности

Делитель 5 частоты имеет коэф- 55 фициент деления N и при переполнении формирует короткие положительные импульсы. Однако синхронизация его производится первым входным импульсом положительной полярности, появившимся после самостоятельного переполнения.

Делитель 6 частоты формирует короткие положительные импульсы.Выбор его коэффициента деления К производится путем округления до целого числа соотношения К = N/n, где N - заданный коэффициент умножения частоты, п — крутизна. модуляционной характеристики устройства (количество импульсов, которые необходимо подать на один из входов реверсивного счетчика 1, чтобы на выходе управляемого генератора 3 частота изменилась в 2 раза). Таким образом„ и определяется выражением импульсная последовательность, с частотой следования fbx цоступающая на вход умножителя частоты, частота Е1„„ на выходе умножителя частоты частота следования импульсов на выходе делителя 6 частоты, инвертированные эле ментом НЕ 16 входные импульсы1 импульсы на выходе делителя 4 частоты, импульсы на выходе элемента И 15 сигнал, формируемый триггером 8, серия импульсов, пропускаемых элементом И 12;

1171956 мн вх

1О при этом к— входная импульсная последовательность,поступающая на вход умножителя частоты с частотой Е х, частота Й„„„на выходе 15 умножителя частоты, импульсы на выходе второго делителя 5 частоты, частота следования им- 20 пульсов на выходе третьего делителя 6 частоты, сигнал, формируемый первым триггером 7;

25 импульсы, формируемые первым элементом И 11,. обеспечивающие синхронизацию второго делителя 5 частоты и перво- 30

ro и третьего триггеров 7 и 9; импульсы, прошедшие через второй элемент HJIH 18; сигнал, формируемый третьим триггером 9, импульс на выходе четвертого элемента И 14; сигнал, формируемый gp четвертым триггером 10; серия импульсов на выходе третьего элемента И 13; серия импульсов, посту- 15 пающих на суммирующий вход реверсивного счетчика.

В случае когда

50 умн

Вх N делитель 4 частоты до прихода синхронизирующего импульса с выхода элемента НЕ 16 на его второй вход (фиг.2т., точка t, ) самостоятельно обнуляется и формирует короткий импульс (фиг.211, точка t ), который, 55

u — импульсы, поступающие на вычитающий вход реверсивного счетчика 1.

На фиг.3 представлены временные диаграммы работы умножителя частоты 5 в случае, когда пройдя через элемент. И 15 (фиг.2 ), взводит триггер 8 (фиг.2 ). В момент времени t (фиг.2р) входной импульс устанавливает триггер 8 в исходное состояние (фиг.2Q . На входе элемента И 12 формируется разрешающий потенциал для прохождения

I импульсов с выхода делителя 6 частоты (фиг.2ь) на первый вход элемента ИЛИ 19 (фиг.2 ). С выхода элемента ИЛИ 19 на вычитающий вход реверсивного счетчика 1 (фиг.2ц) проходят импульс с выхода элемента И 15 и пачка импульсов с выхода элемента И 12, количество которых в пачке пропорционально разнице между периодом следования входных импульсов и временем загрузки делителя 4 частоты. При этом каждый импульс, прошедший на вычитающий вход реверсивного счетчика 1, снижает период следования импульсов на выходе управляемого генератора 3 на йТхен.

Если после этого сохраняется соотношение f „ <, то в следую мн щем периоде входных импульсов описанный процесс повторяется снова.

Однако, если изменяется соотношение между f „ и fy„q на

4хнн й,„> то на выходе делителя 4 частоты присутствуют только импульсы, во времени и по длительности совпадающие, а по полярности. — противоположные импульсам, поступающим на второй вход элемента И 15, что исключает возможность взвода триггера 8 и работу реверсивного счетчика 1 в режиме вычитания.

В этом случае после самостоятельного обнуления делителя 5 частоты (фиг ° Знр t„) задним фронтом под тверждается исходное нулевое состояние триггеров 9 и 10 и взводится триггер 7, который после этого обеспечивает прохождение первого входного импульса (фиг.Зк, интервал t, -t ) через элемент И 11 (фиг.Зн), который обнуляет делитель

5 частоты (фиг.3 ), а задним фронтом устанавливает в исходное сос" тояние триггер 7 (фиг.3, t ) и взводит триггер 9. (фиг.Зс, t ).

Таким образом, делитель 5 частоты засинхрониэироваи делителем 4

1171956 частоты после самостоятельного обнуления входным импульсом.

Следующий за ним второй входной импульс (фиг.3q, интервал t -tq)„ пройдя через элемент И 14 (фиг.3) и элемент ИЛИ 17, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика (фиг.Зх, интервал t -tq), .а также задним фронтом взводит триггер 10 (фиг.31,), на котором формируется интервал рассогласования между периодом следования входных импульсов И периодом заполнения делителя 5 частоты (фиг.3у, интервал Ц. -йз). В этом интервале на ! суммирующий вход реверсивного счетчика 1 через элемент ИПИ 17 (фиг.3 ) поступает пачка импульсов, которыми производится соответствующее увеличение частоты генерации управляемого генератора 3.

При этом элемент ИЛИ 18, связанный с вхбдом умножителя частоты и

\ выходом делителя 5 частоты, обеспечивает синхронизацию триггера 9 от входных импульсов и дополнительное его переключение от импульсов делителя 5 частоты в режиме работы, когда fe с - -"-. что исключает в н

8 N этом случае суммирующий режим рабо10 ты реверсивного счетчика 1.

В предложенном умножителе частоты за счет того, что она позволяет за один период производить перестройку выходной частоты на величину до а ч

К где М вЂ” заданный коэффициент умножения частоты, 20 К вЂ” коэффициент деления третьего делителя 6 частоты, значительно ускоряется установление режима умножения частоты.

3171956

1171956! !!

t! ! i !!

I ! !!

tg! Ity

Фиг Я

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4914/49

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Г. Захарченко

Редактор О. Ирковецкая Техред С.Мигунова Корректор E. Сирохман