Устройство для умножения частоты следования периодических импульсов

 

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1!! 576658

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03,76 (21) 2331370/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.77. Бюллетень ¹ 38

Дата опублйкования описания 20.10.77 (51) М. Кл.- зН ОЗК 5/01

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) | ДЕ, 621.374.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Музалев, Н. Б. Залялов, Г. А. Лызин, В. Ф. Тарасов и Н. П. Сергеев

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано в качестве дискретизатора в цифровых фильтрах.

Известны умножители частоты следования

Периодических импульсов.

Первое из известных устройств содержит входной формирователь, управляющий блок, делитель частоты, два счетчика, запоминающий регистр и блОк переноса (1).

Существенным недостатком указанного умнОФителя является относительно низкая точность умножения частоты, так как в нем выходные импульсы за период входной частоты неравномерно расставлены по времени, то есть число выходных импульсов За период умножаемой частотй равно коэффициенту ум ножения, а каждый отдельный период выходной частоты не равен входному, поделенному на Коэффициент умножения.

Второе из известных устройств более совершенно и содержит управляющий блок, вход которого соединен с выходом входного формирователя, а первый выход — с установочным входом делителя частоты, генератор опорной частоты, выход которото подключен к первому управляющему входу ключа и к входу делителя частоты, блок умножения, состоящий из элемента ИЛИ и последовательно соединенных первого счетчика, запоминающего регистра, блока переноса, второгосчетчика и элемента И, вы|од которого соединен с первым в|одом элемента ИЛИ, второй в|од которого объединен с установочным входом

5 первого счетчика и подключен к первому выходу управля!ощего блока, а выход — к управляющему входу блока переноса, при этом вход первого счетчика соединен с выходом делителя частоты, в|од запохпгнающего рс10 гистра — со вторым выходом управляющего блока, а вход второго счетчика -- с вы|одом клlоча, и Олоl к011рскцип, состоя!ций из Одновибратора. первого элемента И и последовательно соединенны| блока переноса, счетчика

15 и второго элемента И, причем вход одновибратора сосдинсн с вы|одом элемента И блока умно?кения (2).

Однако применяемый принцип коррекции расстановки выходных импульсов не позволя20 ет производить умножение входной частоты за каждый период в|одной частоты, т. е. делению подвергается каждый второй период

Т,х входной частоты. В результате на выходе имеется последовательность пачек из К равномерно расставленных импульсов. Здесь период следования выходных импульсов резко у,л меняется от Т! .- до, и так далее, поэтоК му можно сказать, ITQ указанный прототип

30 имеет Относитслl ио низк !О то !ность уз!но?кения, так как известно, частота определяется величиной, обратной периоду следования импульсов.

Поставленная цель достигается тем, чfo в устройстве для умножения частоты следования периодических импульсов, содср ":ащсм входной формирователь, управляющий блок, делитель частоты, ключ, блок умножения, состоящий пз двух счетчиков, запоминающего регистра, блока переноса, элементов ИЛА и

И; блок коррекции, состоящий из блока переноса, счетчика, элементов И и одновибр,лтора, разрядные выходы делителя частоты подключены к входам блока переноса, блока коррекции, управляющий вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока, выход первого элемента И блока коррекции подключен к входу счетчика блока коррекции и ко второму управляющему входу ключа, первый вход — к выходу одновибратора, а второй вход — к выходу второго элемента И блока коррекции.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для умножения частоты следования периодических импульсов.

Устройство содержит входной формирователь 1, управляющий блок 2, генератор 3 опорной частоты, делитель 4 частоты, блок5 коррекции, ключ 6, блок 7 умножения.

Блок 5 содержит блок 8 переноса, счетчик

9, элементы И 10 и 11, одновибратор 12.

Блок 7 содержит пергый счетчик 13, запоминающий регистр 14, блок 15 переноса, второй счетчик 16, элемент И 17, элемент

ИЛИ 18.

Делитель 4 и счетчик 13 являются суммирующими двоичными счетчиками, а счетчик 9 и сетчик 16 являются двоичными вычитающими счетчиками.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы от генератора 3 поступает на вход делителя 4, коэффициент деления (пересчета) которого равен заданному коэффициенту 1(умножения.

Импульсы с выхода делителя 4, частота следования которых равна —, поступают на

fo

К вход счетчика 13. 3а период Тх входного периодического сигнала, изменяющегося непрерывно с частотой fx, который выделяется входным формирователем 1, на вход делителя

4 поступит N=foTx импульсов.

В счетчике 13 зафиксируется число импульN сов N, равное целой части от деления вЂ, а в

К делителе 4 зафиксируется остаток импульсов, равный ЛУ=Л вЂ” N . В конце периода Тхсигнал с управляющего блока 2 сначала переписывает полученные значения кодов ЛУ из делителя 4 через блок 8 в счетчик 9 и N из счетчика 13 в запоминающий регистр 14, за1 тем с задержкой на

Формула изобретения

Устроиство для множения частоты следо вания периодических импульсов, содержащее управляющий блок, вход которого соединен с выходом входного формирователя, а первый выход — с установочным входом делителя ча576658

ИЛИ 18 переписывает код из запоминающего регистра 14 в счетчик 16 и сбрасывает в ноль делитель 4 н счетчик 13, подготавливая их к новому заполнению в следующий период

Выходные импульсы устройства умножения появляются каждый раз, как только счетчик

16 переходит в нулевое состояние, на вычита10 ющий вход которого через клю I 6 подаются импульсы от генератора 3. Каждым выходным импульсом устройства код Р переписывается из запоминающего регистра 14 через блок 15 в счетчик 16 и процесс вычитания повторяется.

Очевидно, что выходные импульсы будут расставлены равномерно только при N кратном К, т. е. при ЛЛ =О.

При AN<0 блок 5 осуществляет коррекцию расстановки выходных импульсов по вре2Р мени внутри периода Тх. Коррекция производится следующим образом.

При ЛЛ 0, значение которого находится в счетчике 9, на выходе элемента И 10, соединенного с первым входом элемента И 11, присутствует единичный уровень. Каждый выходной импульс устройства умножения запускает одновибратор 12, который выдает единичный импульс длительностью Т, на второй вход элемента И 11. В этом случае на выЗ0 ходе элемента И 11 появляется сигнал, закрывающий ключ 6 на время Тр, т. е. из последовательности импульсов частоты 1о вычитается один импульс, что приводит к появлению следующего выходного импульса уст35 ройства умножения позже на время То. Кроме того, этот же выходной сигнал элемента

И ll подается на вычитающий вход счетчика

9 и из числа ЛУ вычитается единица. 3а время Тх эта операция производится ЛУ раз

40 после первого выходного импульса устройства умножения с начала периода Тх, пока счетчик 9 не установится в ноль. В этом случае на выходе элемента И 10 установится нулевой уровень и на выходе элемента И 11

45 сигнала, закрывающего ключ 6, не будет, независимо от работы одновибратора 12.

Таким образом, производится коррекция расположения по времени ЛУ выходных импульсов устройства умножения после перво50 ro. Очевидно, что максимальная абсолютная погрешность положения любого из К выходных импульсов приведенного устройства умножения частоты следования периодических импульсов внутри периода Тх без учета погрешности дискретности преобразования периода Т в число N не превышает значения То.

576658

Составитель T. Афанасьева

Редактор Н. Хлудова Техред И. Михайлова Корректор Л. Денискина

Заказ 2292/10 Изд. Ка 810 Тираж 1080

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Ти погр афин, пр. Сапунова, 2 стоты, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому управляющему входу ключа и к входу делителя частоты, блок умножения, состоящий из элемента

ИЛИ и последовательно соединенных первого счетчика, запоминающего регистра, блока переноса, второго счетчика и элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с установочным входом первого счетчика и подключен к первому выходу управляющего блока, а выход — к управляющему входу блока переноса, при этом вход первого счетчика соединен с выходом делителя частоты, вход запоминающего регистра — со вторым выходом управляющего блока, а вход второго счетчика — с выходом ключа, и блок коррекции, состоящий из одновибратора, первого элемента И и последовательно соединенных блока переноса, счетчика и второго элемента И, причем вход одновибратора соеди6 нен с выходом элемента И блока умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности умножения частоты, разрядные выходы делителя частоты подключены к вхо5 дам блока переноса блока коррекции, управляющий вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока, выход первого элемепта И блока коррекции подключен к входу счетчика блока коррекции и ко второ10 му управляющему входу ключа, первый вход — к выходу одновибратора, а второй вход — к выходу второго элемента И блока коррекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССP М 357668, кл. Н ОЗК 5, 01, 1971.

2. Смеляков В. В. Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот, М., «Энергия», 1975 г., с. 42.