Перестраиваемый делитель частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Пель изобретения - расширение диапазона изменения входных частот в сторону высших частот при одновременном повышении надежности за счет уменьшения времени анализа состояния счетчика импульсов при упрощении устройства, достигается путем введения в устройство элемента ИЛИ 10, элемента задержки 11 и элемента ИЛИ-НЕ 12и образования новых функциональных связей. Кроме того, устройство содержит счетчик 1 импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, элемент И 4, триггеры 6 и 7, гшньг 2,5,8 и 9 соответственно входную, управления, первую выходную и вторую выходную. 2 ил. с « (Я

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4671654/21 (22) 30.03.89 (46) 23.02.91, Бюл. Ф 7 (72) Ю.В.Галкин, В.Г.Елисеев, В.И.Сакаль и И.P.Áèëûê (53) 621. 374.4(088;8) (56) Патент франции Р 2098921, кл, Н 03 К 23/00, 14.04,72.

Авторское свидетельство СССР

Ô 1239859, кл. Н 03 К 23/66, 03.12.84. (54) ПЕРЕСТРАИВАЕИНЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислиÄÄSUÄÄ 1629991 р1) 03 К 23/66

2 тельной те..:ннки. Пель изобретения— г раслпсрение диапазона изменения входных частот в сторону высших частот при одновременном повышении надежности за счет уменьшения времени анализа состояния счетчика импульсов при упрощении устройства, достигается путем введения в устройство элемента

ИЛИ 10, эл емен та зад ержкн 1 1 и элемента

И5П1-НЕ 12и образования новых Аункциональных связей. Кроме того, устройство содержит счетчик 1 импульсов, элемент ИСКЛЙЧИФ1ЕЕ ИЛИ 3, элемент

И 4, триггеры 6 и 7, нины 2,5,8 и 9 соответственно входную, управления, первую выходную и вторую выходную.

? ил.

1629991

КЛЮЧАЮ!!!ЕЕ ИЛИ 3 на С-вход D-триггера ? и на счетный вход реверсивного

Допустим, что устройство работает в первом режиме и в начальный момент времени счетный триггер 6 наму реверсивный счетчик 1 переключается по спаду входного импульса. Как только он досчнтает до нуля, так сразу на его выходе переноса сменится уровень с единичного на нулевой. том, прошедшим через элемент ИЛИ 10, в него запишется код (N-!)/2, где

Я вЂ” коэффициент деления. На вЫходе переноса реверсивного счетчика 1 смеИзобретение относится к импульс-! . сигнала скважность сигнала на выходной технике и может быть использовано ной пяне 8 равна двум. При нечетных в устройствах автоматики и вычисли- коэффициентах деления скважность вы-. тельной техники. ходного сигнала на шине 8 равна двум

Цель изобретения - расширение диа- при Условии, что скважность входного пазона изменения входных частот в сигнала также равна двум. сторону высших частот при одновремен- Единичный уровень на шине 5 обесном повышении надежности — достигает- печивает первый режим работы устройся за счет уменьшения времени анали- !0 ства - нечетный коэффициент деления

Э за состояния счетчика импульсов при а нулевой уровень на шине 5 — втоупройении устройства. рой режим рабатЫ устройства — четный

На Лиг. 1 приведена электрическая коэффициент деления. В первом режиме функциональная схема делителя часто- работа перестраиваемого делителя часты; на фиг. ?. — временные диаграммы, !5 тоты зависит от состояния счетного поясняняцие работу устройства. триггера 6., Перестраиваемый делитель частоты Если счетный триггер 6 находится содержит счетчик 1 импульсов, вход- в единичном состоннии то с «о вы. ную шину 2, соединенную с первым . хода через элемент И 4 единичный входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, 20 Уровень поступает на первый вход элевторой вход которого соединен с вы- мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а на его втоходом элемента И 4, первый вход. ко- рой вход с шины 2 поступает входторого соединен с шиной 5 управле- ной сигнал. Таким образом, с выхода ния, а второй — с прямым выходом элемента ИСКЛИЧА!ОЩЕЕ ИЛИ 3 на С-вход счетного триггера 6 и D-входом 0- D-триггера 7 и на счетный вход ревертриггера 7, прямой выход которого сивного счетчика,1 импульсов поступаподключен к первой выходной шине 8, ет проинвентированный входной сигнал. а С-вход — к выходу элемента ИСКЛЮ.- Если счетный триггер 6 находится

ЧАЮЩЕЕ:ИЛИ 3, С-вход счетного триг- в нулевом состоянии, то с его выхода гера 6 соединен с второй выходной ши- 30 через элемент И 4 нулевой уровень ной 9, причем счетчик 1 импульсов поступает на первый вход элемента ИСвыполнен реверсивным. КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а на второй его вход

Кроме того, делитель частоты со- с шины 2 поступает входной сигнал. держит элемент ИЛИ 10, элемент 11 z Таким образом с выхода элемента ИСдержка и элемент ИЛИ-НЕ 1?, первый вход которого соединен с входом унравления и выходом переноса счетчика счетчика 1 импульсов поступает прямой

1 импульсов и с С-входом счетного входной сигнал. триггера 6, второй вход - с шиной 5 управления, а третий вход - с выходом 40 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и первым входом элемента ИЛИ 10, второй вход ходится в единичном состоянии. Поэтокоторого соединена с выходом элемен-. та 11 задержки, вход которого соединен с выходам элемента ИЛИ-НЕ 1?, 45 а выход элемента ИЛИ 10 соединен с

С-входом счетчика 1 импульсов, информационные входы которого соединены с Реверсивный счетчик перейдет из ре° группой управляющих шин 13 ° " . жима счета в режим параллельной заПврестраиваемый делитель частоты писи и следуюшим положительным фронработает следующим образом.

По шинам 13 управления в двоичном коде поступает ивформация о том, во сколько раз необходимо уменьшить частоту на выходной шине 8 относительно нится уровень с нулевого на единичный, входной частоты (о коэффициенте деле- что приведет к опрокидыванию счетного ния) триггера 6 в нулевое состояние, что, При четных коэффициентах деления в свою очередь, обусловит прохожденезависимо от скважности входного ние на выход млемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

1629991

ИЛИ 3 прямого входного сигнала. Это означает, что очередной положительный фронт на счетном входе реверсивного счетчика 1 появится через половину периода тактовой частоты, после записи кода (N"1)/2. По этому фронту изменит свое состояние и D-триггер 7, на выход которого перепишется нулевой уровень с выхода счетного триггера 6 .

Далее работа устройства протекает аналогично. Как только на счетный вход реверсивного счетчика 1 поступит (И-1)/2 фронтов, он сразу перейдет из режима счета в режим параллель-15 ной записи, которая произойдет по следующему фронту на счетном входе реверсивного счетчика 1. Произойдет смена уровня с нулевого.на единичный на выходе переноса реверсивного счетчика 1, что приведет к очередному опрокидыванию счетного триггера 6 в единичное состояние. Это, в свою очередь, приведет к инвертированию входного сигнала элементом ИСКЛЮЧАИЩЕГ

ИЛИ 3, а значит к появлению очередного фронта на счетном входе реверсивного счетчика 1 через половину периода входной частоты после записи в него кода (N-1)!2. На выходе D-триг-30 гера 7 сигнал имеет скважность, рав ную двум, и период в (N-1) раз боль-. ший, чем период входной частоты.

В первом режиме элемент ИЗП1-НЕ 12 не оказывает влияния на работу уст5 ройства, так как на его втором входе постоянно присутствует единичный уровень шины 4.

Во втором режиме работы (при четном коэффициенте деления) постоянный 4Q нулевой уровень на шине 5 обуславливает логическиф 0 на выходе элемента И 4 независимо от состояния счетного триггера 6. Из этого следует, что на счетный вход реверсивного 45 счетчика 1 в этом режиме все время поступает прямой входной сигнал. Как только на счетный вход реверсивного счетчика 1 поступит N/2 фронтов входного сигнала, сразу на его выходе пе- 5л реноса сменится единичный уровень на нулевой, что приведет к переходу реверсивного счетчика 1 из счетного режима в режим параллельной записи.

Нулевой уровень выхода переноса обуславливает логический "0".на первом . входе элемента ИЛИ-НЕ 12. На втором его входе также присутствует уровень логического "0".,Следовательно, как только на входной шине 1, а значит и выходе элемента ИСКЛОЧАИЩЕЕ ИЛИ Э появится нулевой уровень, то сразу на выходе элемента ИЛИ-НЕ 1? появится единичный: уровень, который через время задерюси пройдя через элемент 11 задержки, поступит на первый вход элемента ИЛИ

10, вызвав появление положитепьного фронта на счетном входе реверсивного счетчика 1. По этому фронту в счетчик

1 произойдет запись кода N/2 и на его выходе заема произойдет смена нулевого уровня на единичный, что, в свою очередь, приведет к переключению счетного триггера 6. В качестве элемента 11 задержки можно использовать сам элемент ИЛИ-НЕ 1?. Далее устройство работает по описанному алгоритму. Далее на выходе 8 D-триггера 7 получают выходной сигнал, скважность которого равна двум, а период в N раз превышает период входной частоты (фиг. 2)

На выходе 9 присутствует сигнал, частота которого в два раза превышает частоту выходного сигнала на выходе- 8.

Формула и зо бр.ет ения

Перестраиваемый делитель частоты, содержащий счетчик импульсов, входную шину, соединенную с первым входом эле" мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента

И, первый вход которого соединен с шиной управления, а второй — с прямым выходом счетного триггера и D-входом

D-триггера, прямой выход которого подключен к перв и выходной нине, а

С-вход — к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮ"

ЩЕЕ ИЗШ, С-вход счетного триггера соединен с второй выходной ниной, отличающийся тем,-что, с целью расширения диапазона изменения входных частот в сторону высших частот при одновременном повышении надежности, счетчик импульсов выполнен реверсивным и введены элемент ИЛИ, элемент задержки и элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входом управления и выходом переноса счетчика импульсов и с С-входом счетного триггера, второй вход — с шиной управления, а третий вход — с выходом элемеНта ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ KIH u первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом эле1629991

8 мента задержки, вход которого соеди- дом счетчика импульсов, информационRsH c.âûêoä0ì элемента ИЛИ-НЕ, а ные входы которого соединены с групвыход элемента ИЛИ соединен с С-вхо- пой управляющих шин. довод зле

Задержки дылд с-г риггер

Восход

3-упргугер

ice(t, tr

1 2 1Ю

»ф»

4х

Нымод

9- ериаг

Фиа. 2

Составитель Л.Клевцова

Редактор А.Мотыль Техред M.Дицык Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Заказ 443 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ 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

Жал.ч. искал. или

is „„ia ,!Ьi од Ntp .уюса счетчика 10

Вьем мре

/юг счешч ка 10

Выход

С-триггер

g(g) < ф Ф

1 I