Умножитель частоты следования импульсов

 

Цель: повышение точности умножения. Сущность изобретения: устройство содержит регистр (1), 3 счетчика импульсов (2,3,4), регистр (5), делитель частоты (6), делитель частоты (7), входящий в блок синхронизации

СОЮЗ СОВЕТС КИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С КИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 К 5/156

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

QO

О

Сд

О V

С> (21 4926900/21 (22 09.04,91 (46 23.03.93. Бюл, N 11 (71 Специальное конструкторское бюро

Прризводственного объединения "Коммунар" (72 А.С.Тарвид и В.И.Пономаренко (56 Авторское свидетельство СССР

М 596445, кл. Н 03 К5/156, 1988, Авторское свидетельство СССР

hL 670778, кл. Н 03 К 5/156, 1989, (54) УМНОЖИТЕЛ6 ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАН ИЯ ИМ ПУЛ Ь СОВ (57) Цель: повышение точности умножения, Сущность изобретения: устройство содержит регистр (1), 3 счетчика импульсов (2,3,4), „„513 1803970 А1 регистр (5), делитель частоты (6), делитель частоты (7), входящий в блок синхронизации (18), элемент сравнения кодов (8), 2 формирователя (9, 10) и инвертор (11), входящие в блок синхронизации (18), 2 элемента ИЛИ (12, 13), триггер управления (14), генератор импульсов опорной частоты (15), входную шину (16) и выходную шину (17), блок синхронизации (18) и генератор изменяемой частоты (19). Положительный эффект: высокая степень равномерности выходной частоты за период входной частоты за счет применения генератора изменяемой частоты, зависящей от кода дробной части, двух регистров, триггера управления, элемента

ИЛИ и новых связей. 2 ил.

1803970

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерителях и преобразователях низкочастотных периодических сигналов.

Целью изобретения является повышение точности за счет обеспечения равномерной выходной частоты в пределах периода выходной частоты, Фун кционал ьная схема и редлагаемого умножителя частоты следования импульсов представлена на фиг,1, Устройство (фиг.1) состоит из регистра

1, счетчиков 2,3,4 импульсов, регистра 5, делителя 6 частоты, делителя 7 частоты входящего в блок синхронизации 18, элемента

8 сравнения кодов, формирователей 9, 10 и инвертора 11, входящих в блок синхронизации 18, элементов ИЛИ 12, 13, триггера 14 управления, генератора 15 импульсов опорной частоты, входной 16 и выходной 17 шин, блока синхронизации 18 и генератора 19 изменяемой частоты, При этом первый вход первого вентиля

ИЛИ 12 соединен с выходной шиной 17, с тактовым входом делителя 6 частоты, второй вход первого вентиля ИЛИ 12 соединен с выходом делителя 6 частоты, а выход — со входом сброса третьего счетчика 2 импульсов, вход сброса делителя 6 частоты соединен с входной шиной 6 и вторым входом блока 18 синхронизации, первый вход которого соединен с выходом генератора 15 опорной частоты и счетным входом первого счетчика 3 импульсов, выход последнего разряда которого соединен с входом разрешения счета второго счетчика 4 импульсов, входы сброса первого 3 и второго 4 счетчиков импульсов соединены со вторым выходом блока 18синхронизации, причем, выход

az генератора 19 изменяемой частоты соединен со счетным входом счетчика 2 импульсов, вход управления а — с выходом триггера 14 управления, установочный вход которого соединен с первым выходом блока

18 синхронизации, с входами разрешения регистров 5,1, вторым входом вентиля ИЛИ

13, первый вход которого соединен с выходом элемента 8 сравнения кодов, а выход— с выходной шиной 17, вход сброса триггера

14 управления соединен с последним разрядом делителя 6 частоты, входы уставки кода в генератор 19 изменяемой частоты соединены с соответствующими выходами регистра 5, выходы регистра 1 соединены с первой группой (А) элемента 8 сравнения кодов, входы регистров 5,1 соединены, соответственно, с выходами счетчиков 3,4 импульсов.

В качестве генератора изменяемой частоты может быть применен, например, преобразователь код — частота, состоящий из резистивной матрицы 20, мультиплексора

21 и автогенератора 22, в обратную связь которого через входы аз и а4 подключены резистивная сборка 20 и мультиплексор". 21.

Функциональная схема такого генератора приведена на фиг,2, Блок 18 синхронизации состоит из делителя 7, инвертора 11 и формировате10 лей 9, 10.

При этом, счетный вход делителя 7 частоты соединен с первым входом блока 18 синхронизации, второй вход которого соединен с входом сброса делителя 7 частоты, 15 первый выход которого соединен со входом формирователя 9, прямой выход которого соединен с первым выходом блока 18 синхронизации, а инверсный — с входом формирователя 10, выход которого соединен со

20 вторым выходом блока 18 синхронизации.

Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом, В момент появления импульса входной частоты на шине 16 происходит установка в

25 исходное состояние делителей 6 и 7 частоты, импульс генератора 15 опорной частоты изменяет уровень сигнала на первом выходе делителя 7 частоты, чем запускает формирователь 9, Сформированный импульс с

30 прямого выхода формирователя 9 поступает на входы записи регистров 5,1, чем обеспечивается запись в эти регистры выходных кодов счетчиков 3,4 частоты соответственно, При этом в регистры 5,1 записываются соответственно дробная и целая части периода импульсов, поступающих на шину 16.

Этот же сигнал поступает через элемент

ИЛИ 13 на выходную шину 17 и, далее, через элемент ИЛИ 12 — на вход сброса счетчика

40 2 импульсов, устанавливая его в нулевое состояние, на установочный вход триггера управления 14, который срабатывая, воз- . действует по входу а> на генератор 19 изменяемой частоты, чем и запускает его. В

45 момент срабатывания формирователя 9, с его инверсного выхода по заднему фронту запускается формирователь 10, на выходе которого появляется импульс сброса, поступающий на входы сброса счетчиков 3 и 4

50 импульсов, устанавливая их в исходное состояние. Второй импульс с выхода генератора 15 опорной частоты изменяет состояние на первом и втором выходе делителя 7 частоты и, тем самым, через элемент HE 11

55 делитель 7 частоты блокируется до прихода следующего импульса входной частоты по шине 16, Следующий импульс по шине 16 с выхода генератора 15 опорной частоты поступает на счетный вход счетчика 3 импульсов и далее на счетчик 4 импульсов, т.е, 1803970

55

% происходит преобразование в код следующего периода входных импульсов, При этом код дробной части со счетчика 3 импульсов записывается в регистр 5, а целой части со

Счетчика 4 импульсов — в регистр 1, Код 5 дробной части с регистра 5 поступает по шине А на генератор 19 изменяемой частоты. Под воздействием этого кода на выходе генератора 19 изменяемой частоты получаем частоту отличную от частоты генератора 10

15 опорной частоты (в частном случае — при отсутствии дробной части частоты генераторов 15 и 19 — должны быть равны). Итак, наличие кода дробной части в регистре 5 вызывает,пропорциональное коду измене- 15 ние частоты генератора 19 изменяемой частоты, которая с выхода а поступает на счетчик 2 частоты, при этом импульсы на выходе элемента 8 сравнения кодов, появляющиеся при равенстве выходных кодов 20 регистра 1 и счетчика 2 частоты, имеют равный период в пределах каждого периода входной частоты. Емкость счетчика 3 частот определяет коэффициент умножения и равна емкости делителя 6 частоты. При 25 этом, появившийся импульс на выходе делителя 6 частоты возвращает триггер 14 управления по входу сброса в исходное состояние, чем формирует сигнал "Запрет"

ufo входу а на прекращение генерации час- 30 тоты генератора 19 изменяемой частоты.

Цикл работы описанного устройства повТоряется после поступления на входную шину 16 следующего импульса входной частоты.

Применение генератора изменяемой частоты, зависящей от кода дробной части, двух регистров, триггера управления и элемента ИЛИ позволяет повысить равномерность выходных импульсов за счет кбррекции частоты генератора изменяемой 40 ч стоты за период входной частоты, что повышает точность умножения.

Таким образом, новые признаки предлагаемого устройства позволяют повысить по сравнению с прототипом точность и 45 обеспечить более высокую равномерность выходной частоты умножителя.

Формула изобретения

Умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор импульсов опорной частоты, блок синхронизации, первый, второй и третий счетчики импульсов, элемент сравнения кодов, делитель частоты, первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходной шиной, с тактовым входом делителя частоты, второй вход соединен с выходом делителя частоты, а выход — со входом сброса третьего счетчика импульсов, выходы которого соединены поразрядно с второй группой входов элемента сравнения кодов, вход сброса делителя частоты соединен с входной шиной и вторым входом блока синхронизации, первый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и счетным входом первого счетчика, выход последнего разряда которого соединен с входом разрешения счета второго счетчика, выходы сброса первого и второго счетчиков соединены с вторым выходом блока синхронизации, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй регистры, второй элемент ИЛИ, триггер управления, генератор изменяемой частоты, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, а вход управления — с выходом триггера управления, установочный вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, с входами разрешения записи первого и второго регистров, с вторым входом второго элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнения кодов. а выход— с выходной шиной, вход сброса триггера управления соединен с последним разрядом делителя частоты, входы установки кода генератора изменяемой частоты соединены с соответствующими выходами первого регистра, выходы второго регистра поразрядно соединены с первой группой входов элемента сравнения кодов, входы первого и второго регистров соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, 1803970

40

50

Составитель А, Тарвид

Техред М,Моргентал

Редактор

Корректор М, АндРУшенко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1060 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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