Умножитель частоты

 

Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает по , вьшение точности умножения частот и надежности. На счетный вход счетчика (СЧ) 3 поступают импульсы гене4 . . ратора 1 опорной частоты f,. Код со СЧ 3 поступает на блок памяти (БП) 5. Код с БП 5 поступает на СЧ 4, работающий в режиме вычитания . На счетный вход СЧ 4 поступают импульсы генератора 2 опорной частоты foi. В момент установления СЧ 4 в О импульс с его выхода поступает на одновибратор 6. Одновибратор 6 вырабатывает выходной импульс умножителя . Этот импульс поступает также на установочный вход СЧ 4. для занесения в него кода с БП 5. Им- , пульс умножаемой частоты f jj, поступает на управлянщий вход БП 5 и i на СЧ 3. По этому иМпульсу с задатчика кода 7 в СЧ 3 заносится (Л код, устраняющий неточность, которая связана с переносом кодов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЧНЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKDMV CB EV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРь1тий (21) 3647914/24-09 (22) 30.09.83 (46) 30.11.85. Бюл. II 44 (71) Щекинский фкпиал Опытно-конструкторского бюро автоматики Научнопроизводственного объединения "Химавтоматика" (72) С,A.Самарин (53) 621.374.44(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

У 905980, кл. Н 03 В 19/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 746514, кл. Н 03 В 19/00, 1977. (54) уйнаяинль чАстоты . (57) Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает по . вьиаение точности умножения частот и надежности. На счетный вход счетчика (СЧ) 3 поступают импульсы гене„.SUÄÄ 1195409 A (DDT Н 03 В 19/00 ратора 1 опорной частоты f „. Код со СЧ 3 поступает на блок памяти (БП) 5. Код с БП 5 поступает на

СЧ 4, работающий в режиме вычитания. На счетный вход СЧ 4 поступают импульсы генератора 2 опорной частоты Г . В момент установления СЧ 4 .в "О импульс с его выхода поступает на одновибратор 6. Одновибратор

6 вырабатывает выходной импульс ум-! ножителя.Этот импульс поступает также на установочнйй вход СЧ 4 для занесения в него кода с БП 5. Им-, пульс умножаемой частоты f6x ïîступает на управляющий вход БП 5 н на СЧ 3. По этому импульсу с задатчика кода 7 в СЧ 3 заносится код, устраняющий неточность, которая связана с переносом кодов. I ил.

1 l! 95

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для расширения диапазона измерения частотомеров в области низких частот, а также в авто- 5 матизированных системах управления производством и технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение точности умножения частоты повышение надежности и упрощение.

Иа чертеже представлена структурная электрическая схема умножителя частоты, Умножитель частоты содержит t5 первый и второй генераторы и 2 опорной частоты, первый 3 и второй

4 счетчики (СЧ), блок памяти (БП) 5, одновибратор 6 и задатчик 7 кода.

Умножитель частоты работает 20 следующим образом.

Импульсы с выхода первого генератора 1 опорной частоты с частотой f „ поступают на счетный вход первого СЧ 3. Код, соответствующий 25 числу накопленных импульсов в первом

СЧ 3, с информационных выходов последнего выдается на информационные входы БП 5, с информационных выходов которого записанный код поступает на информационные входы второго

СЧ 4, работающего в режиме вычитания. На счетный вход второго СЧ 4 поступают импульсы с выхода второго генератора 2 опорной частоты, следующие с частотой Гд . В момент достижения вторым СЧ 4 состояния (0 на его счетном выходе появляется импульс, поступающий на вход одновибратора 6, который вырабатыва- iO ет выходной импульс умножителя частоты по заднему фронту входного импульса. Выходной импульс .с выхода одновибратора 6 поступает на установочный вход второго СЧ 4, в результате чего код, поступающий на информационные входы последнего с

БП 5, заносится во второй СЧ 4, После чего процесс заполнения второго СЧ 4 импульсами второго генератора 2 опорной частоты повторяется.

Импульс умножаемой частоты f>> поступает на управляющий вход БП 5 и заносит в последний код числа 55

N „, сформированного на,информационных выходах первого СЧ 3 к моменту начала записи. По заднему фронту

409 входного импульса, поступающего на установочный вход первого СЧ 3, код числа N Ä заданный задатчиком 7 кода, с выходов последнего заносится в первый СЧ З.через его информационные входы. При этом в первом

СЧ 3 устанавливается число отсчета

И М М где N — емкость первого СЧ 3;

М вЂ” некоторое постоянное число.

При поступлении на счетный вход первого СЧ 3 числа N х импульсов опорной частоты fo„, за период Т„ умножаемой частоты f>„ aa информационных выходах первого СЧ 3 сформируется код числа iV „

При условии (2) M(Nx после прохождения М импульсов опорной частоты fq, наступает переполнение первого СЧ 3 и на его выходах формируется нулевой код. Следовательно, N4<= N — М = f o T)(— М =--- — М, 1 ю х (3), где N> — число импульсов, опорной частоты fo<, прошедших за период Т .

Дпя обеспечения надежного проведе- ния операции переноса кода в БП 5 из первого СЧ 3 последний выполняются как счетчик импульсов, установочный вход которого соединен со входной шиной через дополнительный одновибратор (не показан), обеспечивающий установку первого СЧ 3 в исходное состояние по заднему фронту входного импульса, т.е. по окончании операции переноса кода числа NzÄ.

При каждом появлении на выходе одновибратора 6 импульса код числа

И,переносится из БП 5 во второй

СЧ 4, работающий в вычитающем режиме. В вычитающих счетчиках импульс на счетном выходе формируется после того, как этот счетчик обнулится и на его счетный вход поступит еще один вычитающий импульс.

Следоваьельно, на счетном выходе второго СЧ 4 импульс формируется после прохождения на его счетный вход

Nq„ +I импульсов опорной частоты )!95409

Формула изобретения где

Откуда

Sax ЯХ, +2

С учетом формулы (3) (5) 45

871 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

fo2 с выхода второго генератора 2 опорной частоты.

Для достижения высокой точности умножения частоты опорная частота

fð2 второго генератора 2 должна

5 иметь как можно большее значение.

Следовательно,. опорная частота fo должна равняться максиманьно допустимой частоте для элементной базы,на которой построен умножитель частоты.

Однако в этом случае длительность установки второго СЧ 4 в исходное состояние, т.е. длительность переноса числа N«H BII 5 so второй IS

СЧ 4, соизмерима с периодом следования импульсов опорной частоты

fp2. Поэтому импульс опорной частоты f02, совпадающий с моментом установки второго СЧ 4 в исходное 20 состояние, не вычитается иэ записанного числа Нх, т.е. имеет место просчет вторым СЧ 4 импульса опор 02

Таким образом, период следова- И ния импульсов на выходе второго

СЧ 4 складывается из Ny +I периодов следования импульсов опорной частоты f и одного периода опорной частоты f, в течение которого осу- З0 ществляется запись кода числа N „1 во второй СЧ 4.

Следовательно, период Т >„ ñëåäîвания импульсов выходной частоты

Ь к 35

Талых у =(4 +2) "e2, i (4)

ЭЫХ

О2 = И02 — период следования импульсов опорной час40 тоты f02 02

f (6)

Г01 — — -- — М+2

ЕЫХ

Очевидно, что точность умножения S0 соблюдается при условии

В1 откуда следует необходимое условие

М = 2 (8) BHHHIIH Заказ 742I/56 Тираж

Следовательно, с учетом равенства (1) и (8) при поступлении на вход умножителя частоты импульса умножаемой частоты f „, в первом СЧ 3 должно усталавливаться число отсчета

Neq = Ne (9)

Предлагаемый умнолитель частоты характеризуется высокой точностью умножения частоты в результате использования в качестве опорной частоты f 2 второго генератора 2 максимальной допустимой частоты для элементной базы, на которой строятся умножители частоты, и учета просчетов импульсов, которые имеют место при использовании максимальной (предельной) частоты.

Учет просчетов импульсов предельной частоты обеспечивается использованием эадатчика 7 кода, отсутствующим s известных умножителях частоты.

Введение одновибратора 6 позволяет повысить надежность умножителя частоты.

Упрощение умножителя частоты дос-, тигается эа,счет исключения сложного элемента — логического блока (дешифратора нулевого состояния).

Ум. эжитель частоты, содержащии последовательно соединенные первый генератор опорной частоты, первый счетчик и блок памяти, а также последовательно соединенные второй генератор опорной частоты и второй счетчик, при этом управляющий вход блока памяти и установочный вход первого счетчика объединены и являются входом умножителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности умножения частоты, повышения надежности н упрощения, введены одновибратор и задатчик кода, при этом выходы задатчнка кода подкюп чены к соответствующим.информационным входам первого счетчика, выходы блока памяти подключены к соответствующим информационным входам второго счетчика, а одновибратор включен между выходом второго счетчика и его установочным входом, при этом выход одновибратора является выходом умножителя частоты.