Делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты, в устройствах автоматики и вычислительной техники. Изобретение повышает быстродействие и упрощает использование устройства путем исключения необходимости пересчета между i i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 23 66

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ а (21) 4131531/24-21 (22) 08.10.86 (46) 23.03.88 . Бюл. ¹ 11 (72) А.С.Воробьев и В.Н,Никитин (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 421132, кл. Н 03 К 23/00, 26.06.71.

Авторское свидетельство СССР

¹ 843245, кл. Н 03 К 23/00, 07.05.79,;

Авторское свидетельство СССР № 1092730, кл. Н 03 К 23/00. 06.01,83

„„SU,„1383497 A 1 (54) делитель чАСтОты СледоВАНия ииIIY1Ih COB С ПЕРЕМЕННЪ|1 КОЭФФИЦИЕНТОИ

ДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты, в устройствах автоматики и вычислительной техники. Изобретение повыщает быстродействие и упрощает использование устройства путем исключения необходимости пересчета между

Z 3

1 38 3 97

1О управляющим кодом и коэффициентом деления устройства. Устройство сопержит последовательно .соепиненные счетчики 1.1- 1.3 импульсов, последовательно соединенные с четвертого по и-й счетчики 1.4-1.п импульсов, дешифраторы 2 и 3 циклов, триггеры 4 и 5 управления, элементы ИЛИ 6 и 8. элемент 7 задержки, триггер 9 начаИзобретение относится к импульсой технике и может быть использовао в цифровых синтезаторах частот, устройствах автоматики и вычислительной техники. 5

Цель изобретения — повышение быст1 одействия и упрощение использования гстройства за счет исключения необХодимости пересчета между управляющим кодом и коэффициентом деления гстройства.

На.фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема устройства, на фиг, 2 — временные диаграммы, поясг яющие его работу.

Делитель частоты следования имr ульсов с переменным коэффициентом еления содержит последовательно соединенные первый 11.„, второй 12 и ! 20 третий 13 счетчики импульсов, после 1овательно соединенные с четвертого по и-й счетчики 1.4,...,1.п импульсов, первый 2 и второй 3 дешифраторы циклов, первый 4 и второй 5 триггеры правления, первый элемент ИЛИ 6, элемент 7 задержки, второй элемент

ИЛИ 8, триггер 9 начала счета, первый 10 и второй 11 триггеры записи, вход 12 управления, вход 13 устройст30

sa, пЕрвые информационные входы

14., 1,..., 14. 4 и 15, 1,..., 15. 4 устройства и вторые информационные входы 16. 1, 16. 2,..., 16.п — 2 устройства.

Ci-входы третьего счетчика 1.3 импульсов соединены с соответствующими 35 первыми входами первого 2 и второго

Э дешифраторов, вторые входы которых соединены с соответствующими первыми информационными входами 14.114.4 и 15. 1 — 15. устройства, а выхо- 40 ды — с 8-входамп Heðâîãо 4 и второла c tp.та трнгге1. .! 10 и 11:записи вход 12 управления, вход 13 устройства цервыР информационные Входь!

14.1-14.4 и 15,1 — 15,4 устройства, вторые информационные входы 16.116,п устройства. Робота устройства поясняется временными диаграммами, приведенными в описании изобретения, 2 ил.

1 го 5 триггеров управления, вторые информационные входы 16.1,. ° °,16.п=2 устройства соединены с соответствующими информационными входами с третьего (1.3) по п-й (1.п) счетчиков импульсов, выход. первого триггера 4 управления соединен с управляю-. щим входом второго счетчика 1.2 импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 6, а инверсный выход — через элемент 7 задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ 6, третий вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера 5 управления, а выход — с управляющим входом первого счетчика

1. 1 импульсов, выход переноса третьего счетчика 1.3 импульсов соединен с первым входом второго элемента

ИЛИ 8, второй вход которого соединен с выходом переноса и-го счетчика 1,п импульсов; входы разрешения установки с четвертого по. п-é счетчика импульсов подключены к вьгходу первого триггера 10 записи, третий вход второго элемента ИЛИ 8 подключен к инверсному выходу второго счетчика .

1.2 импульсов, четвертый вход — к выходу первого триггера 10 записи, а выход — к входу синхронизации второго триггера 11 записи, S-вход которого подключен к прямому выходу второго счетчика 1.2 импульсов и к

S-входу триггера 9 начала счета, вход синхронизации которого подключен к выходу переноса третьего счетчика 1,3 импульсов, инверсный выход— к входам синхронизации первого и второго триггеров 4 и 5 управления, прямой выход — к 8-входу первого триггера 10 записи, вход синхрониза1383497 ции которого подключен к второму разряду третьег о счетчика. 1.3 импульсов, третий выход которого подключен к входу синхронизации четвертого счетчика 1.4 импульсов, вход 12 управления устройства подключен к Rходам второго счетчика 1.2 .импульсов, а также первого и второго триггеров

10 и 11 записи. 10

Если в качестве счетчиков 1. 1 и

1.2 используются делители 10/11, а в качестве счетчиков 1.3-1.п используются двоично-десятичные четырехраз- . рядные счетчики, то коэффициент деле- 15 ния К такого устройства определяется формулой

К= К; 10

20 где К вЂ” коэффициент деления счетчи1 ков 1. i соответственно.

Счетчики 1. 1-1.3 работают на сложение, а остальные — на вычитание. Коэффициент деления К связан с числом N;

25 установки счетчиков в исходное состояние следующими выражениями:

К. Б; при 1 3, 9-N при д = 3, 30 где N — - число в двоично-десятичном коде.

Число N. может принимать значения

35 .О,..., 9. Если за период выходного сигнала делителя первый и второй счетчики импульсов работают с коэффициентом деления 10, то общий киэффициент деления устройства будет 40 кратным 100. Для того, чтобы получить коэффициенты деления К и К отличными от нуля достаточно, чтобы счетчик 1.1 имел N, циклов, а счетчик

1.2 N< циклов коэффициента деления 45

11, Количество циклов N, и Nz c коэффициентом деления 11 для счетчиков 1. 1 и 1.2 численно равно разряду единиц и десятков соответственно в десятичном числе К. Подсчет циклов с коэффициентом деления 11 как пер 50 вой, так и второй декад осуществляет счетчик 1.3. Поскольку счетчик 1.3 может быть установлен в любое состоя-. ние от 0000 до 1001 в зависимости от коэффициента К>, то переключение

55 первых двух счетчиков импульсов на счет с, коэффициентом деления 11, а, следовательно, и подсчет циклов осуществпяется только пос»с тг го, как все разряпы третьего счетчика импульсов установятся в нулевое состояние.

Делитель частоты работает следующим образом.

Входная последовательность импульсов с частотой.f. и периодом Т, поступает на вход счетчика 1. 1. С

его выхода снимается сигнал, близкий к меандру с частотой следования f, /10 или f f /11. Это позво ляет без дополнительных согласующих устройств сигнал с частотой f, подать на вход счетчика 1.2, быстродействие которого в десять раз ниже быстродействия счетчика 1, 1. С выхода счетчика 1.2 сигнал (фиг. 2а), также близкий к меандру, с частотой

f = f < /10 или f = f, /11 поступает на счетный вход счетчика !.3, что позволяет снизить на порядок быстродействие счетчика 1.3 по отношению к счетчику 1.2, что, в свою очередь устанавливает первый триггер 10 записи в единичное состояние (фиг.2л), Возвращение триггера 9 в нулевое состояние осуществляется положительным фронтом первого от начала цикла деления импульса, поступающего на

С-вход триггера 9 с выхода переноса счетчика 1.3, а триггера 10 — положительным фронтом импульса (фиг.2,в), поступающего íà его С-вход с выхода

Q. счетчика 1.3. Таким образом, расширенный положительный импульс, сформированный на выходе первого триггера 10 .записи, разрешает запись информации в счетчики 1.4-1.п в соответствии с информацией на входах

16.2-16.п-2 соответственно. Переключение счетчиков 1.4-1.п осуществляется импульсами, поступающими на их

С-входы с выхода Я счетчика 1,3.

Зто позволяет использовать экономичные счетчики с низким быстродействием. Выход триггера 10 подключен к входу элемента 8 для устранения ложного срабатывания триггера 10 в момент t;«, т.е. в конце первого укороченного цикла работы счетчика 1.3, которое могло иметь место при установке на входах 16.1 большого числа (?-9) вследствие большой задержки импульса переноса (фиг. 2е) счетчика

1.п. Напряжения, формируемые на выходах переноса, Q z u Qz счетчика

1.3 изображены на фиг. 2б. в соот1383497 ветственно, а на выходе переноса с«етчика 1.п — H3 фиг. 2е. В момент с; оканчивае гся предыдущий цикл работы устройства и ?tB÷èíÿeòñÿ новый.

Положительный фронт отрицательного импульса (фиг. 2ж), формируемый на выходе элемента 8, перебрасывает триггер 11 в нулевое состояние (фиг. 2з), а импульс (фиг. 2а), поступающий на В-вход триггера 11 с вы,хода счетчика 1.2, возвращает триг; гер 11 в единичное состояние. Им,пульсом, сформированным ??a Q-выходе триггера 11, устанавливается счетчик 1.3 по входу разрешения записи в исходное состояние, определяемое информационными входами 16,1 ° Положительный импульс (фиг. 2и), формирруемый на инверсном выходе триггера 20 . 11, являющемся выходом устройства, устанавливает триггер 9 в единичное состояние (фиг. 2к). В момент появ:ления на инверсном выходе триггера

9 положительного фронта импульса 25 триггеры 4 и 5 сбрасываются в ноль по С-входу. Возвращение их в единич« ное состояние происходит при поступ ленин импульсов с дешифраторов 2 и 3 на их Ы-входы в моменты совпадения кода разрядов счетчика Qr<, e ° ., Я4 с кодами установки 14.1,...,14.4 и 15. 1,..., 15.4 соответственно. Пос, кольку на выходе триггера 9 формиру ется только один импульс за цикл ра боты устройства, то и на триггерах 4

35 и 5 также формируется только по одному импульсу. При появлении на Q-выходе триггера 4 отрицательного импульса счетчик 1.2 делит на 11 частоту импульсов, поступающих на его вход, а по окончании этого импульса— на 10. Счетчик 11 выполняет деление на 11 только один цикл за один цикл работы счетчика 1,2. Процесс формирования импульсов управления коэф,фициентом деления счетчика 1.1 происходит следующим образом. На элемент 6 поступают импульсы с Я-выхода счетчика 1,2 и задержанные с помощью элемента 7 импульсы с Ц-выхода

50 этого же счетчика импульсов, в результате чего на выходе элемента 6 формируется последовательность импульсов, которая проходит на вход управления счетчика 1.,1 только во время наличия импульса, поступающего на третий вход элемента 6 с Ц-вьгхода триггера 5. Длительность импульса управления, определяемая временем задержки на элементе /, ныбирается равной периоду импульсов на выходе счетчика 1.1. Задержка поступления импульсов управления на счетчики 1.1 и 1.2 зависит от схемы этих счетчиков, Например, при использовании микросхем типа К193ИЕ2 или К193ИЕЗ импульсы управления могут быть задержаны не более чем на семь периодов сигнала, поступающего на их вход. Положительным импульсом, поступающим на вход

12, устройство приводится в начальное состояние, соответствующее моменту t; на фиг. 2.

Ф о р м у л а изобретения

Делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления, содержащий две цепи из последовательно соединенных с первого по третий и с четвертого по п-й счетчиков импульсов, триггер начала счета:

Й первый триггер записи, Q-выходы третьего счетчика импульсов соединены с соответствующими первыми входами первого и второго дешифраторов циклов, вторые входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, а выходы с S-входами соответственно первого и второго триггеров управления, вторые информационные входы устройства соединены с соответствующими

C информационньгми входами с треть- его по и-й счетчиков импульсов, выход первого триггера управления соединен с управляющим входом второго счетчика импульсов, выход которого сбединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а инверсный выход — через элемент задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с инверсным вьгходом второго триггера управления, выход — с управляющим входом первого счетчика импульсов, выход переноса третьего счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вы ходом переноса п-ão счетчика импульсов, входы разрешения установки с четвертого по и-й счетчиков импульсов подключены к выходу первого триггера записи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен второй триг1383497

Фиа Z

Составитель А.Соколов

Редактор В.Вугренкова Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 1351/55

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гер записи, ри этом третий вход второго элемента ИЛИ подключен к инверсному выходу второго счетчика импульсов, четвертый вход — к выходу перво- 5

ro триггера записи, а выход — к входу синхронизации второго триггера записи, Я -вход которого подключен к прямому выходу второго счетчика импульсов, прямой выход — к входу раэ- 1п решения установки третьего счетчика импульсов, инверсный выход — к Sвходу триггера начала счета, вход синхронизации которого подключен к выходу переноса третьего счетчика импульсов, инверсный выход — к входам синхронизации первого и второго триггеров управления, прямой выход — к

S-входу первого триггера записи, вход синхронизации которого подключен к второму разряду третьего счетчика импульсов, третий выход которого подключен к входу синхронизации четвертого счетчика импульсов, вход управления устройства подключен к R-âõîдам второго счетчика импульсов и первого и второго триггеров записи.