Устройство воспроизведения частоты входного сигнала

 

<111 560329

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.73 (21) 1979286/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 06.07.77 (51) М. Кл. - Н 03К 5, 13

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (53) УДК 621,373.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. H. Семенов и В. 3. Лобанов (71) Заявитель (51) УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВХОДНОГО

СИ ЧАЛА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах автоматическс го регулирования и управления.

Одним из известных устройств воспроизведения частоты является синтезатор частот, в котором частота входного сигнала формируется путем управляемого суммирования различных частот, снимаемых с делителя частоты, причем управление производится в соответствии с кодом, записанным в управляющем регистре (1).

Однако в известном синтезаторе частот невозможно воспроизводить частоты в широких пределах без изменения частоты источника опорного сигнала, а также невозможно обеспечить точное соответствие частоты сигнала на выходе коду, записанному B управляющий регистр.

Наиболее близким техническим решением является устройство воспроизведения частоты входного сигнала, содержащее две цепи: первую — входную и вторую — выходную, каждая из которых выполнена в виде последовательно включенных блока управления, элемента И, счетчика и преобразователя код— частота; а также источник опорной частоты, подключенный к соответствующему входу каждого из преобразователей код — частота и к одному из входов третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока управления, а выходы — с третьим входом четвертого элемента И через последовательно включенные реверсивный

5 счетчик, дешифратор нуля и блок запрета; второй вход первого элемента И является сигнальным входом устройства, второй и третий выходы каждого блока управления соединены с управляющими входами соответствуl0 ющего преобразователя код — частота, а входы второго блока управления подключены соответственно к второму выходу первого блока управления и к выходу дешифратора нуля j2) .

15 Однако в этом устройстве невозможно обеспечить точное воспроизведение частоты входного сигнала, записанной в виде кода в счетчик.

Целью изобретения является повышение

2С точности воспроизведения.

Для этого в устройстве воспроизведения частоты входного сигнала, содержащем две цепи: первую — входную и вторую — выходill ю, каждая il3 которых выполнена в виде

25 последовательно включенных блока управления, элемента И, счетчика и преобразователя код —; а также источник опорной частоты, подключенный к соответствующему входу каждого из преобразователей код — чаЗЭ стота и к одному из входов третьего и четвер560329 того элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым ,выходами первого блока управления, а выходы — с третьим входом четвертого элемента

И через .последовательно включенные реверсивный счетчик, дешифратор нуля и блока запрета; второй вход первого элемента И является сигkIBJIbHbkvl входом устройства, второй и третий выходы каждого блока управления соединены с управляющими входами соответствующего преобразователя код — частота, а входы второго блока управления подключены соответственно к второму выходу первого блока управления и к выходу дешифратора нуля, в каждую из цепей введен умножитель частоты, один вход которого соединен с выходом преобразователя код — частота, другой вход — с источником опорного напряжения, установочные входы соединены с выходами старших разрядов счетчиков, а управляющие входы умножителей соединены с управляющими входами преобразователя кодчастота, при этом выход первого умножителя частоты соединен со вторым входом второго элемента И, а выход второго умножителя частоты является выходом устройства.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство воспроизведения частоты входного сигнала содержит две цепи: первую— входную и вторую — выходную. Входная цепь выполнена в виде последовательно включенных блока управления 1, элемента И 2, счетчика 3 и,преобразователя 4 код — частота.

Выходная цепь также выполнена в виде последовательно включенных блока управления

5, элемента И 6, счетчика 7 и преобразователя 8 код — частота. Устройство содержит также источник 9 о порной частоты, подключен,ный к соответствующему входу каждого из преобразователей 4 и 8 и к одному из,входов третьего и четвертого элементов И 10, 11, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока управления 1, а выходы — с третьим входом четвертого элемента И 11 через последовательно включенные.реверсивный счетчик 12, дешифратор 13 нуля и блок запрета 14, при этом второй вход, первого элемента И 2 является сигнальным входом устройства, а второй и третий выходы каждого блока управления 1, 5 соединены с управляющими входами соответствующего преобразователя 4, 8, а входы, второго блока управления 5 подключены соответственно к второму выходу первого блока управления 1 и к выходу дешифратора 13. Каждая из цепей содержит умножители 15, 16 частоты соответственно. Один вход каждого умножителя 15,16 соединен с выходами преобразователей 4, 8 соответственно, чругой вход — с источником 9, установочные входы соединены с выходами старших разрядов счетчиков 3, 7, а управляющие входы умножителей 15, 16 соединены с у правляющими входами преобразователей 4, 8, при этом выход первого умножителя 15 соединен с вторым входом второго элемента И 6, а выход второго умножителя 16 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы все счетчики 3, 7, 12, преобразователи 4, 8 и умножители 15, 16 устанавливаются в исходное положение, при этом с первого и второго выходов блока уп10 равления 1 на элементы И 2, 10, 11 поступает сигнал, запрещающий прохождение входного сигнала через элемент И 2 и сигнала источника 9 опорной частоты через элементы И 10 и 11. Одновременно с дешифратора 13 сиг15 нал поступает на блок управления 5, с первого выхода которого подается сигнал запрета на элемент И 6. По внешней команде «Пуск», подаваемой на один из входов блока управления 1, с последнего выдается потенциаль2р ный сигнал, осуществляющий открытие элементов И 2 и 10, при этом через элемент И 2 входной сигнал частоты F< поступает на счетчик 3, а через элемент И 10 опорный сигнал частоты F,„— на вход обратного счета ре25 версивного счетчика 12.

При достижении на счетчике 3 числа

Л о ) )N„„„, значение которого определяется заданной погрешностью от дискретности, на другой вход блока управления 1 подается з0 сигнал «Стоп». С блока 1 на элементы И 2 и 10 поступает сигнал запрета, прекращается счет импульсов входной частоты счетчиком 3 и опорной частоты реверсивным счетчиком

12, при этом на счетике 3 будет зафпксироваз5 но число Nо, а на реверсивном счетчике 12 число—

Р— N, =Р— F„„„T„„„„„„

P — емкость реверсивного счетчика 13;

N, — число отсчитанных периодов;

T„», — время между командами «Пуск» и

«Стоп».

Одновременно с подачей запрещающего сигнала на элементы И 2 и 10 с третьего выхода блока управления 1 выдается импульсный сигнал на входы установки кода преобразователя 4 и умножителя 13, при этом в преобразователь 4 запишется число No, а в ум Π— Л 1 ножитель 15 — число

50 2ц где No — число, зафиксированное на счетчике 3;

N > — число, зафиксированное младшими газрядами счетчика 3;

55 п1 — число младших разрядов счетчика 3.

В момент окончания импульсного сигнала с третьего выходa блока управления 1 с его ,второго выхода выдается потенциальный сиг50 нал разрешения, поступающий одновременно на у|правляющий вход преобразователя 4, на второй вход элемента И 11, на первый вход блока управления 5 и на управляющий вход умножителя 15. При э-,ом на преобразователь

65 4, умножитель 15 и на прямой вход реверсив560329 ного счетчика 12 начинают поступать импульы опорной частоты. 11реобразоватсль 4 циклически преобразует код числа Vp в частоту оп

F„, равную . Сигнал частоты F,. с выхо хо да преобразователя 4 поступает на один из входов умножителя 15, который осуществляет дискретное умножение частоты F„H c его выхода иа второй вход элемента И 6 поступает с п ал частоты Р,.„, а на первый вход— сигнал разрешения с выхода блока управления 2. Импульсы частотой FT„,„записываются в счетчике 7 в течение времени T113itp определяемого прямым счетом опорной частоты реверсивным счетчиком 12 до нулевого состояния, с дешифратора 13 сигнал через блок запрета 14 подается на третий вход элемента

И 11 ii па в-.орой вход блока управления 5, прп этом прекращается счет импульсов счетчиком 7 и реверсивным счетчиком 12. Сигнал с выхода дешифратора 13 для блока управления 2 представляет собой сигнал «Стоп», при котором с его второго выхода импульсный сигнал поступает на управляющие входы уcTàíîBt;. преобразователя 8 и умножителя

16, при этом .в преобразователь 8 зашtttteTcsi число л ., = F,,„T,,„, а в умножитель 16— число

Лл 2

pl i где М, — число, зафиксированное в счетчике 7;

V, — число, зафиксированное младшими разрядами счетчика 71 и,. = а, — число младших разрядов счетчика 7.

В дальнейшем процесс преобразования кода в часто:у t;)O00;)33oâà|елем 8 и умножение его Выхо."„:ной частоты умножителем 16 аналогичны преобразованию кода в частоту

li умножение этой частоты преобразователем

4 и умиожигелсм 15, при этом с выхода умножитсля 16 снимается сигнал частотой Fp.

Таким образом, введение умножителей частоты, функционал но связанных с счетчиками входной частоты и преобразователями код †часто, позволяет обеспечить соответствие воспроизводимой выходной частоты входной, запив; ной в виде кода, с высокой з очностью.

Форм ул а изобретения

Устройство воспроизведения частоты входного сигнала, содержащее две цепи: первую— входную и ьторую — выходную, каждая из которых выполнена в виде последовательно

1ð l;iк люченных блока управления, элемента И, счетчика и преобразователя код — частота; а та ке источник опорной частоты, подключенный к соответствующему входу каждого из преобразователей код — частота и к одному пз

15 входов третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока управления, а выходы — с третьим входом четвертого элемента И через .последо2О вательно включенные реверсивный счетчик, дешифратор нуля и Олок запрета; второй вход первого элемента 11 является сигнальным входом устройства, l.."oðott и третий выходы каждого блока управления соединены с управляющими входами соответствующего преобразователя код — частота, а входы второго блока управления подключены соответственно к второму выходу первого блока управления и к выходу дешифратора нуля, о т л и3П ч а ю гц г е с я тем, что, с целью повышения точнос1 воспроизведения, в каждую пз цепей нведеtt умножитель частоты, один вход которого соединен с выходом преобразователя

1.од — частота, другой вход — с источником

35 опорного напряжения, установочные входы со-динены с выходами сгарших разрядов счет:и ко», а управляющие входы умножителей соединены с управляющими входами преобразова1еля код — частота, прп этом выход перво40 го умножителя частоты соединен с вторым в одом второго элемента И, а выход второго умножптеля частоты является выходом устройства.

Источ икп информац.ш, принятые во вни45 мание прп экспертизе изобретения

1. Патент США № 3671871, кл, 328 — 25, 1972.

2. Патент США ¹ 3753125, кл. 328 — 38, 1973 (прототип).

560329 (оставитель Г. Теплова

Техред Л. Котова

Корректор Л. Орлова

Редактор E. Дайн

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1463 6 Изд, х1ь 478 Тираж 1077 Подписное

Ц11П11ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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