Устройство для синтеза частоты
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II! 600467
Союз Советских
Социалистических
Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-I3) (22) Заявлено 11.05.75 (21)2133741/18-21 (51) М. Ел.- зG OIR 23, 00 с присоединсш|см заявки №
Государственнык комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опублико зания описания 11.04.78 (53) УДК 621.317.761 (088.8) (72) Автор изобретения
В. А. Иванов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНТЕЗА ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в частотнопреобразующих узлах электронных часов, измерительных приборов.
Прототипом изобретения является устройство, содержащее эталонный генератор, счетчик с постоянным коэффициентом деления и счетчик с переменным коэффициенто vf,д елснпя.
Недостатками известного устройства являются невозможность исходной установки трсбуемой частоты в единицах частоты, и также недостаточная точность.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности установки частоты.
Это достигается тем, что устройство для синтеза частот, содержащее эталонный генератор и параллельно подключенные к нему первый и второй делители частоты, снабжено последовательно соединенными первым вентилем, первым счетчиком и элементом сравнения, выход которого подключен к первому входу первого вентиля, последовательно соединенными вторым счетчиком и регистром, выход которого связан с вторым входом элемента сравнения, а такхкс последовательно соединенными триггером и вторым вентилем, ВТОрОи Вход которого связан с 13ыхолом 3Т;1 лонного генератора, и вторым входом первого вентиля, а выход — с вторым входом первого счетчика, причем вход триггера подключен к выходу первого делителя частоты, к второму входу регистра и первому входу второго счетчика, первый вход которого подключсн к выходу второго делителя частоты.
Блок-схема предлагаемого устройства приведена па чертеже.
Оно содержит эталонный генератор 1, дслитсл 2 частоты с переменным коэффициентом деления, делителт 3 частоты с постоянным коэффициентом деления, вентили 4, 5, триггер б, клемму 7 установки исходного состояния, регистр 8, счетчик 9, элемент 10 сравнения, счетчик 11, выходную клемму 12.
Выход эталонного генератора 1 сослпнсп со входами делителей 2, 3 частоты, с импульсными входами вентилей 4 п 5. Потенциальный вход вентиля 4 соединен с единичным выходом триггера б, пулевой вход которого подключен к клемме 7 установки исходного cocfoяния, а единичный вход — к выходу делителя
3 частоты, ко входу установки нуля pef.ffcTpa
8 II ко входу считывания счетчика 9. Счетный
ВХО1, счетчика 9 связан с выходом делителя 2 частоты, а выходы его ячеек — o входами сooT!3ptcTI33 ющпх 13азрядов регистр» 8, Элемент 10 сравнения подключен поразрядно и выходам регистра 8 своими Ifepffff »I гхоламп и к выходам счетчика 11 своими вторыми
30 входамп, Выход элемента 10 сравнения пол.
600467
К2
felix = 1эт. з ключен к управляющему входу вентиля 5, выход которого связан с выходной клеммо" 12 устройства и входами установки исходного состояния счетчика 11. В этом счетчике в исходном состоянии записывается в младшем разряде единица, а в остальных разрядах нуль.
Счетный вход счетчика 11 соединен с выходом вентиля 4. Для упрощения на схеме не показаны цепи установки исходного состояния всех элементов схемы перед включением генератора 1. Численное значение требуемого поминала частоты подается в параллельном коде на вход установки коэффициента деления делителя 2 частоты. Коэффициент деления делителя 3 частоты равен номиналу частоты генератора 1.
Рассмотрим работу устройства.
С генератора 1 колебания частоты /„ поступают на делители 2 н 3 частоты. На выходе этих делителей частоты соответственно раВНЫ 2 — /эт/К2 H f3=/эт/Кз I дЕ К2 H КЗ коэффициенты деления делитслей 2 и 3 частот. пусть К2(К3, тогда f2) f3. счетчик 9 подсчитывает импульсы частоты f2 с выхода делителя 2.
По переднему фронту каждого импульса с выхода делителя 2 обнуляется регистр 8, по заднему фронту в регистр 8 считывается число из счетчика 9, причем последний обнуляется.
Таким образом, из счетчика 9 всякий раз считывается число импульсов частоты f2, накопленное за период частоты f3. Это число равно хт с Уэт
f3 2 Уэт з
Первый же импульс с выхода делителя 3 частоты ставит в единичное состояние триггер б, который отпирает вентиль 4, и через него на счетчик 11 начинают поступать импульсы частоты f„. Так как в счетчике 11 в исходном состоянии была записана единица, то на выходе элемента 10 сравнения появится высокий потенциал через (У вЂ” 1) импульс частоты /зт, причем вентиль 5 отпирается. Очередной импульс генератора 1 проходит через вентиль 5 практически без задержки на выходную клемму 12 и вновь записывает в счетчике 11 единицу. Далее аналогичным образом на выходной клемме 12 через каждые N импульсов генератора 1 будет выдаваться импульс. Отсюда находим период выходных импульсов устройства з вых: N
feò %2 feт и частоту выходных импульсов
ЕСЛИ VCTBHOBHTb Кз=/эт, ТО /вых= Ag TO значит, что частота импульсов на выходе устройства равна коэффициенту деления делителя частоты, т. е. требуемый поминал выходной частоты может быть непосредственно ус5
65 тановлен на входе предустановки делителя 2 частоты.
Рассмотрим работу устройства на примере получения конкретного номинала частоты, ПРИЧЕМ ВОЗЬМЕМ СЛУЧай, КОГДа /эт H /вых НЕ кратны. Пусть частота генератора 1
1 мгГц, а f„„=30 Гц, тогда Кз — — 10, а К2=
= 30.
В исходном состоянии делитель 3 частоты, счетчик 9 и триггер б — в нулевом состоянии, в счетчике 11 записана «1», в делителе 2 частоты произведена предустановка К2 — — 30.
При включении генератора 1 с делителя 2 частоты на счетчик 9 поступают импульсы ча1 стоты f2= f„/К2= 10 /30=33333 — Гц. Импульз сы на выходе делителя 3 частоты имеют частоту f3 — — f„/Кз = 10 /10 = 1 Гц.
Через 1 с импульсом с выхода делителя 3 частоты по переднему фронту перебросится триггер б в единичное состояние, отпирая при этом вентиль 4, обнуляется регистр 8 (подтверждается его нулевое состояние), а по заднему фронту число 33333, зафиксированное в счетчике 9 за первую секунду счета перепишется в регистр 8, счетчик 9 при этом обнуляется.
В делителе 2 частоты к концу первой секунды осталось зафиксированным число 10 (остаток от деления числа 10 на 30). На этом закончен цикл подготовки устройства к работе, и начинаются непрерывно следующие друг за другом циклы, каждый продолжительностью 1 с (время цикла равно периоду импульсов на выходе делителя 3) .
На второй секунде работы счетчик 9 подсчитывает импульсы с делителя 2 частоты с той лишь разницей, что первый импульс с делителя 2 частоты поступит на него на 20-м входном импульсе генератора 1. Счетчик 11 в это время подсчитывает импульсы генератора 1, поступающие на него через вентиль 4, Так как в нем предварительно было записано число 1, то содержимое счетчика 11 сравнивается с числом, хранящимся в регистре, на 33332-м входном импульсе, при этом откроется вентиль 5. Очередной 33333-й импульс генератора 1 практически без задержки поступает на выходную клемму 12, устанавливая в счетчике 11 исходное состояние (в него записывается число 1). Таким образом, каждый 33333-й импульс генератора 1 поступает на выход устройства. Значит частота выходных импульсов на второй секунде работы устройства равна /„= 10 /33333 = (30+
+ ) Гц. Всего за вторую секунду рабо33333 ты на выход устройства поступит 30 импульсов.
К концу второй секунды работы устройства в делителе 2 частоты осталось зафиксированным число 20, а в счетчике 11 — число 11 (единица предустановки плюс 10 импульсов, отсчитанных счетчиком 2 до конца второй се1) О04() 7
Составитель О, Богомолов
Редактор Н. Ваничева Тсхред Л. Гладкова Коррскторьс H. Федорова п О. Тюрина
Зги(аз 267717 Изд, >г 334 Тира>к 1122
НПО Государственного комитета Совсга Миll«c)4)(>)) ГГГР по делам изобретений и открыгий
113035, Москва, тГ-35, Раугиская ))30., и. 4 5
По:(писиос
THl1G1 ра(!и)11, ир, Сап1 ((O));), 2 купды после выдачи предыдущего выходного импульса) .
Счетчик 9 по-прежнему зафиксирован числом 33333.
Начало третьей секунды работы зафиксируется импульсом с выхода делителя 3 частоты.
Г!ри этом все процессы в схеме повторяются, за исключением того, что триггер в дальнейшей работе устройства не изменяет своего состояния (в псм все время подтверждаются единичное состояние, а значит и открытое состоя((не «l итиля 4). За третью секунду работы I .и ш>(ход у(!РÎйства также будет выдано
30 «,(и> лье о!3 !О(! же частоты, что и на BTopo)I секунде. k-!а счетчик 9 на третьей секунде первый импуль.-. Поступит на 10-м входном импулl>cñ (так к )ê в пем оставалось зaôlil 21 (единица предустановки плюс 20 импульсов, отсчитанных до конца третьей секунды после выдачи предыдущего выходного импульCB) . Начало четвертой секунды фиксируется очередным импульсом с выхода делителя 3 частоты. Г!роцессы в схеме повторяются за 1 СКЛIО Ic 1(«Си ГОГО IТО В PCÃ)i(ГР 3;1 ПО(1! 1 СЯ число 333, ).1,;i зпа l!IT «ыходная частота устройства становится равной f„,, 10", 33334= (29+33314/33334) Гц. За !стьсртую секунду па выход устройства поступает 30 импульсов: (10 +20) 33334=30, так i;;iк г счетчике 11 и началу четвертой секунды оставалось зафиксированным число 20. Формула изобретения Уст р 0 и с т в 0 T;l H C l! i; i C:3 1) ч <ч с т 0 г I>!, C o;(C p >(< II 11 (C c эт<)логи)ый гспср;. гор параллельно подклю(снпыс к нему псрвый и «Topo)(;tcai(тели часготы, отли Iающсеся тем, ITo, с целью 1о (;0«1111101!П)! To п(АСТП ОПО Сll 10:1 спо ПОСЛсдо(атсл(и(о сос;!Ппс):«I IX(II пер«ым вентилем, пер«ым счетчиком и элементом срл«пе)(èÿ, «ыход к(>горого по;(ключе« к Tlcpl)oìc входу нервоГ 0 «(. 1; 1 1< Л и, !! O C, 1 (.:(О 13 а Т (, I>1 I 0 C O C;I 11110 П П I ) (I t 1)торым с (сч"l((l(0>! и рсГ)IcTpo . ЗО «ход которого l(o:)ключсll к выходу второго ДС,((il С.(Я 13CTÎT«l.
