Делитель частоты следования импульсов

 

Союз Соеетсиик

Сфнре лист нивой н

Раслубиин (1!) 678670 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 26,10.77(21) 2413666/18-21 с присоединением заявки 1(Й

Н 03 К 23/00 йвуйврствннвй нвинтнт

СССР нв двми нзвбрвтвн и в втнр(итнй (23) Приоритет

Опубликовано pg.08,79. Бюллетень Мв 29

Дата опубликования описания 08,08. 79 (бЗ) УДК 621.373. .52 (088.8) (72) Автор изобретения

3. P. Мычуда (7l ) Заявитель

Физико-механический институт Академии наук

Украинской CCP

C54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕХЮВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области радиотехники н может быть использовано в устройствах автоматики н измерительной техники.

Известен делитель частоты следования импульсов, содержащий накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шивой, дознрующнй конденсатор, диод, соединенный с первой обкладкой дозирующего конденсатора, ключ

10 н элемейт сравнения, первый вход которого подключен к источнику управляюще .го напряжения, второй - ко второй обкладке накопительного конденсатора, а выходх управликкцему входу ключа н выходу устройства (1) .

В таком устройстве относительно небольшой диапазон перестройки хоэффнцнента деления частоты (примерно от 1 до

100) обусловлен паразитным разрядом накопительного конденсатора через подключенные х нему элементы и относительно большой нестабильностью порога срабатывания элемента сравнения, а сущест2 венная зависимость работы устройства от параметров входных сигналов, например длительности импульсов н нх амплитуды, вызвана тем, что накопительный конденсатор заряжается дозированными количествами электричества, которые образуются из входных сигналов.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является делитель частоты следования импульсов, содержащий источник напряжения, накопительный конденсатор, транзистор, база которого через диод соединена с эмнттером этого транзистора, подключенным через дознрующий конденсатор к общей щнне (2f.

Недостатком этого устройства является небольшой диапазон перестройки коэффициента деления, Цель изобретения - увеличение диапазона перестройки коэффициента деления частоты.

Эта пель достигается тем, что в делитель чаототы следования импульсов, со»

678670 з держвшнй источник напряжения, накопительный конденсатор, транзистор, база которого через диод соединена с эмиттером этого транзистора, подключенным через доэирующий конденсатор к общей шине, введены ключ и элемент сравнения, включенный между коллектором транзис.тора и .упрввляюшим входом, ключа, подключенным между выходом источника напряжения и базой транзистора, а накопи- 1о тельный конденсатор: включен между коллектором транзистора и общей шиной.

На чертеже приведена функциональная схема делителя частоты следования импульсов. !5

Он содержит элемент сравнения 1, ключ 2, источник 3 опорного напряжения, биполярный транзистор 4, накопительный конденсатор 5, доэирующий конденсатор

6, диод 7 и источник 8 управляющего 20 напряжения.

Делитель работает следующим образом.

При включении устройства напряжение иа первом входе элемента сравнения 1 оказывается большим, чем напряжение нв втором входе. В результате на выходе элемента сравнения 1 появляется импульс, вызывающий срабатывание ключа

2. Нормально открытые контакты ключа

2 закрываются,и источник 3 опорного на-Зо пряжения оказывается подключенным к базе транзистора 4. Транзистор 4 открывается, н конденсаторы 5 и 6 заряжаются до тех пор, пока напряжение на них не станет равным номинальному значению З напряжения источника 3. После этого импульс на выходе элемента сравнения 1 исчезает, и ключ 2 выключается. Транзистор 4 закрывается, и конденсатор 6 разряжается через диод 7 и источник

40 входного сигнала.

С приходом входного импульса транзистор 4 открывается, и конденсатор 5 отдает часть своего заряда конденсатору

6. При этом напряжение на конденсаторе

5 уменьшается. Когда напряжения на конденсаторах 5 и 6 выравняются, транзистор 4 закрывается н конденсаторы сохраняют свои заряды. В паузе между

so входными импульсами конденсатор 6 разряжается через диод 7 и источник входного сигнала. Следующий входной импульс снова приводит к отдаче части заряда конденсатором 5 и снижению напряжения на нем. Процесс снижения напряжения на конденсаторе 5 при поступлении импульсов на вход делителя частоты следования импульсов происходит до тех пор, пока

4 оно не станет равным управляющему напряжению Q> нв первом входе элементе сравнения 1 или меньше его. После этого срабатывает элемент сравнения 1, нв его выходе появляется импульс, включающий ключ 2, нормально открытые контакты которого замыкаются и конденсатор 6 снова заряжается до напряжения, равного по величине номинальному значению напряжения источника 3. (длительность выходного импульса элемента сравнения 1 выбрана такой, чтобы онв была равной или большей времени, необходимого для заряда конденсатора 5). Затем процесс повторяется.

Таким образом, на выходе устройства возникают периодически повторяющиеся импульсы, частота которых меньше частоты F входных импульсов

1 - 1 (1)

П где И вЂ” коэффициент деления частоты, равный числу импульсов, поступающих нв вход устройства за ( время

К

Нижнее значение напряжения U нв конденсаторе 5 стремится к амплитудному значению U ух входных импульсов, так как при U (0 этот конденсатор заряжался бы до напряжения, равного

US . Для исключения влияния изменения амплитуды входных импульсов на работу ступенчатого делителя частоты необходимо обеспечить условие (2)

Постоянная разряда С р конденсатора 5 с, с, ° 1" ° \ пт С+с

5 где г„„- сопротивление открытого транзистора 4;

С иСь- емкости конденсаторов 5 и 6

5 соответственно.

Учитывая, что С< всегда выбрана намного большей, чем С, т.е. С ?? Сб, иэ формулы (3) следует, что постоянная разряда р конденсатора 5 имеет относительно небольшую величину. В результате относительно большие изменения параметров входных импульсов, например амплитуды, скважности, частоты повторения, не оказывают влияния ив рабату устройства.

Применение биполярного транзистора для заряда и разряда накопительного конденсатора.позволило применить элемент

67 сравнения с относительно небольшим входным током, например, с полевым транзистором на входе, и исключить ключ, подключенный к накопительному конденсатору, что значительно уменьшило неуправляемые токи, вызывающие паразитный разряд накопительного конденсатора и нестабильность порога срабатывания схемы сравнения. В результате диапазон перестройки коэффициента деления частоты существенно увеличился.

Формула изобретения

Делитель частоты следования импульсов, содержащий источник напряжения, накопительный конденсатор, транзистор, база которого через диод соединена с эмит8670 тером этого транзистора, подключенным через дозирукхпий конденсатор к общей шине, отличающийся тем, что, с пелью увеличения диапазона перестройки коэффипиента деления, в него введены ключ и элемент сравнения, включенный между коллектором транзистора и унравляющим входом кпюча, подключенным между выходом источника напряжения и

10 базой транзистора, а накопительный конденсатор вкюпочен между коллектором транзистора и общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочцик" по импульсной техни, ке". Под ред. B. И. Яковлева, Киев, Техника, 1972, с. 546, рис. 16.17.

2. Авторское свидетельство СССР

% 376884, кл. Н 03 K 4/02.08.11.74.

Составитель A. Горбачев

Редактор Л. Утехина Техред Э. Чужик Корректор М. Пэжо

Заказ 4581/48 Тираж 1060 Подписное

IlHHHrIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4