Цифровой умножитель частоты

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах f автоматического управления. Цель изобретения - повышение помехозащит. щенности. Цифровой умножитель частоты содержит формирователь 1- входного сигнала, поступающего с информационного входа 2, первый элемент ИЗ, первый управляемый делитель 4 частоты, генератор 5 тактовых импульсов , второй элемент И 6, второй управляемый делитель 7 частоты, первый триггер 8, первый накапливающий сумматор 12, третий и четвертый регистры 13, 14, второй накапливающий сумматор 15, второй триггер 16, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ 17, 18 и третий элемент И 19, соединенные между собой функционально, 1 ил. с $ (Л 9) :л ел гч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 авSUno g 4 G 06 F 7/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 957206 (21) 4273048/24-24 (22) 01.07.87 (46) 23.03.89. Бюл. В 11 (71) Куйбышевский авиационный-институт им.акад.С.П.Королева (72) Н.А.Камынин и Е;И.Кострюков (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к 957206, кл. 6 06 Р 7/68, 1980. (54) ЦИФРОВОЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления. Цель изобретения — повышение помехозащи-., щенности. Цифровой умножитель частоты содержит формирователь 1 входного сигнала, поступающего с информационного входа 2, первый элемент

И 3, первый управляемый делитель 4 частоты, генератор 5 тактовых импульсов, второй элемент И 6, второй управляемый делитель 7 частоты, первый триггер 8, первый накапливающий сумматор 12, третий и четвертый регистры 13, 14, второй накапливающий сумматор 15, второй триггер 16, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ 17, 18 и третий элемент И 19, соединенные между собой функционально. 1 ил.

1467554

N)- Ай

N †††- импульсов

t3 ° где 4 -- остаток, содержащийся в делителе 4 частоты по окончании интервала времени,Т„.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, может быть использовано в системах автоматического управления.и является дополнительным к авт.св. СССР

И 957206.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности умножителя.

На чертеже представлена функцио- 10 нальная схема цифрового умножнтеля частоты.

Умножитель содержит формирователь 1 входного сигнала, поступающего с информационного входа 2, пер- 15 вый .элемент И 3, первый управляемый делитель 4 частоты, генератор 5 тактовых импульсов, второй элемент И 6, второй управляемый делитель 7 частоты, первый триггер 8, первый регистр 20

9, счетчик 10, второй регистр 11, первый накапливающий сумматор 12, третий и четвертый регистры 13 и 14, второй накапливающий сумматор 15 ° второй триггер 16, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ 17 и 18 и третий элемент И 19 с соответствующими функциональными связями.

Умножитель работает следующим образом. 30

Сигнал входной последовательности с периодом Т< поступает на вход формирователя 1 входного сигнала, формирующего управляющие импульсы длительностью Т„, которые с выхода формирователя 1 входного сигнала поступают на вход логического элемента

И 3, разрешая прохождение импульсов с частотой f с выхода генератора 5 тактов х импульсов на вход HaKama- 40 вающего сумматора 15. В регистрах

13 и 14 предварительно записаны числа е4 и Р соответственно. Спустя про» межуток времени, равный Т, на вход сумматора 15 поступает N T„ fo импульсов, на вход управляемого делителя 4 частоты

N-K - и

N „импульсов, где. n .число разрядов сумматора 15;

А, — остаток, содержащий в сум- 50 маторе 15 по окончании интервала времени T„, На вход счетчика 10 поступает

По окончании интервала времени

Т„, число 2 из счетчика 10 импульсов переписывается в первый регистр 9 и определяет коэффициент деления вто» рого управляемого делителя 7 частоты, на выходе которого импульсы формируются через интервалы времени

Na

Т в ° еык е

Если А, = А О, то

N Nyt, Тек ° е4

Т ав арык е OC так какЫ6 2 -1 то о и -«2-,- с1.

Обозначив eL = — — получаем о

Тк " o еык р к т.е. частота выходного сиГнала равна

Я х еык е ., Изменяя е4 можно получить практически любой — как целый, так и дробный коэффициент умножения с достаточно высокой точностью, так как Ы, меняется с шагом 1/2 . В реальных условиях Ь, О, А,4 О.

Это приводит к возникновению ошибки в формировании выходной пос ледовательности, при этом

Н -Ар вых

N oL- 6i

= (— — — -А)/f 2 и о

Тк е hI IЬ

2"f, P К,р

Погрешность равна

Ье 1

bT--(л +А )

2п 2 foP

Так как каждый выходной импульс имеет временной сдвиг АТ относительно идеальной последовательности, то этот сдвиг приводит к появлению накапливающего временного опережения. Совокупность регистра 11, сумматора 12, триггера 8 и элемента И 6 предназначена для компенсации этой погрешности

В исходном состоянии единичное состояние прямого выхода триггера 8 разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 6 на вход

1467554

Таким образом, в предлагаемом умножителе полностью исключаются сбои в работе при выходе длительности периода входного сигнала за допустимый диапазон в результате воздействия помех.

Формула изобретения

Составитель В.Гусев

7ехред А. Кра1чук Корректор М.Шароши

Редактор В.Данко

Заказ 1196/45 Тираж 667 Подписное

BHHHI1H Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 управляемого делителя 7 частоты. По окончании интервала Т остатки А, и

b, из сумматора 15 и делитег. 4 частоты переписываются в регистр 11.

Затем, при появлении очередного к-го выходного импульса, в сумматоре 12 вычисляется величина 1 2"6-к(Ь +

tl а. 1

+2 и ) . Когда эта величина становится меньше нуля, то импульс с выхода сумматора 12 устанавливает на выходе триггера 8 нулевое состояние и очередной импульс с выхода генератора 5 не поступает на вход делителя !

7 частоты,. а устанавливает на.выходе 15 триггера 8 единичное состояние, поэтому на выходе делителя ? частоты импульс формируется через интервал

81+1 времени Т = †††- а так как в еы» э 20 этот момент накопленная ошибка равна

1 к,АТ =

У то она полностью коме пенсируется. С приходом очередного импульса длительностью T устройство 25 работает аналогично.

При существенном увеличении периода входного сигнала из-за воздействия помехи счетчик 10 переполняется и импульс с выхода переноса устанавливает триггер 16 в состояние "Лог.1", которая поступает на второй элемент

ИЛИ-НЕ 18, и сигнал уровнем "Лог.0" с его выхода поступает на первый вход третьего элемента И 19, запрещая прохождение импульсов записи в регистры 9 и 11. Таким образом, информация в первом и втором регистрах

9 и 11 не меняется, следовательно сохраняется выходная частота устройства. Сброс триггера 16 осуществляется первым импульсом с формиро.вателя 1.

В случае, когда помеха входного сигнала приводит к срабатыванию формирователя 1 при наличии нулевого состояния счетчика 10, сигнал уровнем "Лог.1" с выхода элемента HJIH HE 17 поступает на элемент ИЛИ-НЕ 18, сигнал уровнем "Лог.0" с его выхода поступает на вход элемента И 19 и запрещает прохождение импульсов записи в регистры 9 и 11 сохраняя тем самым значение выходной частоты.

Цифровой умножитель частоты по авт.св. У 957206, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены дополнительный триггер, первый и второй элементы ИЛИ-HE и третий элемент И, причем вход установки в

"1" дополнительного триггера соединен с выходом переноса счетчика, вход установки в "0" дополнительного триггера соединен с выходом формирователя входного сигнала и первьан входом третьего элемента И, выход которого соединен с входами разрешения записи первого и второго регистров, разрядные выходы счетчика соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом дополнительного триггера, а выход второго элемента

ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И.