Линейный импульсный делитель частоты

 

¹ 150306

Класс 42m, 14©Я с, .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 174

В. К. Злобин

ЛИНЕЙНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Заявлено 11 декабря 1961 г. за № 75516-1/26-"4 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 18 за 1962 г.

Достижение высокой точности работы аналоговых устройств связано с большой трудоемкостью в настройке и значительной затратой обооудования.

Применение устройств дискретного действия сводит к минимуму процесс настройки, но обычно приводит к усложнению устройства.

Цифровые аналоги сочетают компактность аналоговых устройств с высокой точностью работы устройств дискретного действия.

Предлагаемый линейный импульсный делитель частоты, содержащий, как и известные, реверсивный счетчик, отличается тем, что к выходу счетчика, соединенного с источником парафазных импульсов напрякения переменной длительности, подключено устройство подавления ложных импульсов. Это отличие повышает точность работы делителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы счетчика; на фиг. 3 — схема подавления ложных импульсоз.

Триггеры Ть T>... Т (фиг. 1) образуют счетчик, на вход, 1 которого подаются последовательно импульсы с частотой, подлежащей делению. Между разрядами счетчика установлено по два вентиля В1 и В2, один из которых управляется импульсами сложения, другой — импульсами вычитания. Выходы вентилей собраны по схеме ОЛО и подаются на двоичный вход триггера следующего разряда счетчика. В связи с тем, что в ходе процесса счета на выходе счетчика возможно появление ложных импульсов, между выходом счетчика и выходом устройства включено устройство 2 подавления ложных им пульсов, управляемое импульсами сложения и вычитания. Импульсы сложения подаются на шину ", импульсы вычитания на шину 4.

Пусть на вход 1 реверсивного счетчика поступает непрерывная последовательность импульсов частоты F„, =- 1000 гц, а на шины 8 и 4— парафазные импульсы частотой Ра = 25 гц Положим, что время сложс-2 сия 3„=3.10 сек, количество двоичных разрядов счетчика n = о, ¹ 150306 ячейки счетчика запускаются положительными импульсами, частоты

Р,» и F< синхронизированы, и счетчик находится в нулевом состоянии (точки а фиг. 1 имеют высокие потенциалы). Тогда за цикл работы счетчика Т0 на вход счетчика поступит ЗО импульсов на сложение и

10 импульсов на вычитание.

Ход процесса в счетчике изображен на диаграмме фиг. 2. Положительные импульсы в точке а .последнего разряда будут появляться в моменты его перехода из состояния «1» в состояние «О».

Анализируя диаграмму фиг. 2, мы видим, что эффект переполнения счетчика (появление положительного импульса:в точке а последнего разряда) может возникнуть.как при сложении, так и при вычитании при переходе через 32 (шестой и восьмой импульсы). Первое переполнение назовем истинным, а второе ложным- Анализируя причину появления им пульсов истинного переполнения, мы замечаем, что появление BTopci го и четвертого импульсов не соответствует нормальному ходу процесса в счетчике Переполнения, соответствующие этим импульсам, возникаюг тогда, когда при вычитании счетчик устанавливается в исходное состояние и следующий импульс частоты F,„óñòàíàBëèBàåò все ячейки счетчика в состояние «1», после чего нормальный ход процесса в счетчике пр эл ол ж а ется.

Таким образом, если счетчик включен на «вычитание» и находится в нулевом состоянии, а импульсы частоты F,„ïðîäîëæàþò поступачь, то счетчик фиксирует оставшееся количество импульсов вычитания в обратном коде. Однако это означает прибавление лишней информации.

Последнюю можно исключить, если фиксировать момент установки ячеек счетчика в состояние «1» при вычитании и следующий импульс истинного переполнения на выход не пропускать, поскольку 1 импульс на выходе счетчика эквивалентен 64 импульсам на входе счетчика (1 импульс частоты F,» затрачивается на установку ячеек счетчика .в состояние «1», соответствующее числу 63).

Аналогичный анализ можно провести, если преимущественным процессом в счетчике будет процесс вычитания. Все приведенные рассуждения будут относиться к точке Ь последнего разряда.

Схема подавления ложных импульсов приведена на фиг. 3.

Ложное переполнение счетчика возникало при вычитании. При этом на шине 8 сложения счетчика будет низкий потенциал, и ложный импульс на выход вентиля В, не пройдет..Ложные импульсы, возникающие за счет установки счетчика в состояние «1» ари вычитании, будут проходить на выход вентиля В При этом, если имеет место преимущественно процесс сложения в счетчике, то количество импульсов, которое пройдет на выход вентиля В, будет равно количеству установок счетчика в состояние «1» при вычитании. Последняя ячейка счетчика при установке его в состояние «1» при вычитании переходит из состояния «О» в состояние «1». При этом в точке а имеет место отрицательный импульс, а в точке b положительный, который пройдет на выход, вентиля В . При ложном, переполнении в точке b имеет место отрицательный импульс и, хотя на шине 4 будет иметь место высокий потенциал, импульс на выход вентиля В не проходит. Аналогичная картина получается при истинном переполнении.

Таким образом, при преимущественном процессе сложения вентиль В играет роль схемы фиксации установки счетчика в состоянии

«1» при вычитании.

При изменении преимущественного хода процесса в счетчике на обратный вентили В и В меняются ролями, поскольку результат должен быть отрицательным. Импульсы на выходе вентиля В> будут теперь импульсами истинного переполнения, а импульсы на выходе вентиля В< № 1503dl) будут фиксировать установку счетчика в состоянии «0» при сложении.

Счетчик будет считать преимущественно в обратном коде.

Импульсы на выходах вентилей В1 и В2 никогда не совпадают во времени, поскольку они в точках а и Ь не могут быть одновременно положительными при переброске триггера, Минимальное расстояние между ними во времени равно периоду частоты F,„.

Средняя частота импульсов на выходе вентиля В значительно превышает среднюю частоту на выходе вентиля В2, если время сложения больше времени вычитания Эти частоты становятся равными, если время сложения равно времени вычитания, а количество импульсов, поступающих на вход счетчика при сложении (вычитании), равно или больше емкости счетчика.

Триггер Т, вместе с вентилями В и В4 служит для вычитания последовательности импульсов на выходе вентиля В из последовательности импульсов на выходе вентиля В и наоборот. Наличие запоминают ей ячейки (триггера) Т, необходимо потому, что эти импульсы не совпалают во времени.

Выходы 5 и б можно объединить, поскольку при наложенном выше ограничении наличие импульсов на выходе 5 означает их отсутствие на выходе б.

Если положить, что длительность этих импульсов значительно меньше времени переброса триггера Т,, то необходимость в линиях задержки отпадает.

Частота на выходе счетчика связана с частотой на входе следующим соотношением:

F,„(2й — 1) 2П где: F,„— частота на выходе;

F,» — частота на входе; сл

К = ", где: l — время сложения; т сл о то — цикл работы счетчика;

n — число разрядов счетчика.

Диапазон изменения входной частоты снизу не ограничен, а сверху ограничивается соотношением:

Р,» (2"+ Ро где Fp — частота парафазных импульсов.

Предмет изобретения

Линейный импульсный делитель частоты, содержащий реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, счетчик, к выходу которого подключено устройство подавления ложных импульсов, соединен с источником парафазных импульсов напряжения переменной длительности. № 150306

1аылс

Яииулс

3ИИ ФС

ttuttnynsc

5 47ftEgl1K

b ttvattttv

7 итра № 150306

Составитель: Е. Е. Филипповский

Редактор 3. А. Москвина Техред А. А, Камышникова Корректор Н. В. Щербакова

Типография ЦБТИ, Москва, Пет ровна 14.

Подп. к печ. 20.XI-62 г. Формат бум. 70Х 108!/16 .Зак. 11059 Тираж 700

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при

Москва, Центр, М, Черкасский пер., Объем 0,44 изд. л.

Цена 4 коп.

Совете Министров СССР д. 2/6.