Умножитель частоты следования импульсов

 

(>i) 7381 01

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 l ) Дополнительное к а вт . с вид- ву— (22) Заявлено 25,11.77 (2l ) 2548691/18-21 (51 ) М. К.ч.

Н 03 B 19/10 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05,80. Беллетень № 20 на делам изобретений и открытий (53) УДК 621,,375,8 (088.8) Дата опубликования описания 30.05,80 (72) Авторы изобретения

А, И. Крутов, Г. Г, Миронов, Б. И. Николенко и А, К. Осипов (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТ Ы СЛЕДОВАНИЯ

ИМ ПУЛ Ь СОВ

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен умножитель частоты, содержащий генератор счетных импульсов, частота которых больше частоты входных

5 сигналов, счетчик импульсов, содержащий нот разрядов, второй щ -разрядный счетчик импульсов, формирующие триг-! .геры логические элементы И и ИЛИ jl), Умножитель имеет недостаточную ста10 бильность при низких частотах входного сиг нала, Наиболее близким по технической сущности является умножитель частоты, содержащий импульсный генератор, выход которого соединен с первыми входами логичеких элементов И, второй вход первого из которых соединен с входом первого формирователя передних фронтов, второй вход второго логического элемента И соединен с входом второго формирователя передних фронтов, выходы каждого логического элемента И и соответствукшего ему формирователя передних . фронтов соеди2 иены с входами Ьдного из двух счетчиков, выход каждого из которых соединен с первым входом одного из двух бло ков сравнения,и логический элемент ИЛИ, два входа которого соединены с выходами упомянутых формирователей передних фронтов (21

Недостатком этого умножителя является недостаточная точность установки и малый диапазон изменения коэффициента умножении.

Велью изобретения является увеличение точности установки и расширение диапазонп изменения коэффициента умножения, Умножитель частоты следования импульсов, содержащий импульсный генератор, выход которого соединен с первыми входами логических элементов И, второй вход первого из которых соединен с входом первого формнрователя передних фронтов, второй вход второго логического элемента И соединен с входом второго формирователя передних фронтов, выходы каж8i0i

3 73 дого логического элемента И и соответст:. вующего ему формирователя передних фронтов соединены с.входами одного из двух счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с первым входом одного иэ двух блоков сравнения, и логический элемент ИЛИ, два входа которого соединены с выходамы упомянутых формирователей передних фронтов, введены триггер, два дополнительных счетчика импульсов и четыре дополнительных логических элемента И, выходы двух иэ которых соединены с дополнительными входами логического элемента ИЛИ, а первые входы — соединены с вторым входом одного из логических элементов И и одним иэ выходов триггера, вход которого подключен к входной шине, первые входы двух других дополнительных логических элементов И соединены соответственно с выходами формирователей передних фронтов, выходы .этих дополнительных логических элементов И подключены к первым входам дополнительных счетчиков импульсов, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих логических элементов И, а выходы дополнительных счетчиков импульсов соединены со вторыми входами блоков сравнения, выход одного из которых соединен со вторыми. входами первого и третьего, а выход второго блока сравнения соединен со вторыми входами второго и че твер того упом янутых дополнительных логических элементов И.

Структурная электрическая схема описываемого умножителя приведена на чертеже, Умножитель содержит триггер 1, логические элементы И 2, 3, формирователи передних фронтов 4, 5, импульсный генератор б,логический элемент ИЛИ 7, блоки сравнения 8, 9, счетчики 10,11 импульсов, дополнительные счетчики 12, 13 импульсов,дополнительные логические элементы И 14,.„17, Входной сигнал подан на входную шину 18, выходной сигнал снимается с выхода 19.

Принпин работы умножителя заключается в следующем.

Пусть за период следования импульсов входной последовательности счетчик

ll с импульсйого генератора 6 поступило 24 импульса, т.е, была произведена запись числа 24 и происходит умножение частоты на 4. В момент времени о триггер 1 переходит из состояния О"

ll /I

s состояние 1, На выходе формирователя. 4переднего фронта 4 формируется короткий импульс, поступающий на вход сброса счетчика 10, через логический элемент

"И" 15 на вход сброса счетчика 13 и через логический элемент "ИЛИ«7 на выход устройства, С генератора 6 через логический элемент И 2 на счетный вход счетчика 10 и счетный вход счетчика 13 поступают импульсы. Блок сравне- . ния 9 сравнивает число, записанное в (И -2) старших разрядных счетчика 11 с числом, записанным в счетчике 13, Для данного примера в (N -2) старших разрядах счетчика 11 записано число rn/ßï=6

Это значит, что при поступлении 6-го импульса на счетчик 13 на выходе блока сравнения 9 формируется импульс, поступающий через логический элемент "И" 14, через логический элемент ИЛИ 7 на выход устройства и через логический элемент "И 15 на сброс счетчика 13. Затем при поступлении 1 2-ого импульса на счетчик 13, на выходе блока сравнения

9 формируется импульс и весь процесс повторяется снова до окончания периода входной последовательности, Счетчик 10 при атом подсчитывает импульсы за период Т и в формировании выходных импульсов, на данном периоде, не участвует. На выход устройства поступают только импульсы с блока сравнения 9 через логический элемент И 14, Логический элемент

И 17 заперт низким уровнем напряжения поступающего с инверсного выхода триггера 1 для исключения сбоев в выходной последовательности из-за ложного срабатывания блока сравнения 8, В новом периоде, в момент времении t, триггер 1 переходит из состояния " 1" в состояние

40 «0". На выходе формирователя переднего фронта 5 формируется короткий импульс, поступающий через логический элемент

ИЛИ на выход устройства, на сброс счетчика 11 и через логический элемент "И

16 на сброс счетчика 12. Импульсы с генератора 6 через логический элемент

"И" 3 поступают на счетный вход счетчика 11 и на счетный вход счетчика 12.

Число, записанное в (М-2) старших разрядах счетчика 10, сравнивается с числом, записанным в счетчике 12. Импульсы равенства с выхода блока сравнения 8 через логический элемент "И" 17 через логический элемент ИЛИ 7 поступают на

55 выход устройства и через логический элемент И 16 — на сброс показаний сче чика 12. Весь rrporrecc; происходящий за пюедыдущий период, повторяется снова, 7381

Таким образом, на выходе формируется последовательность импульсов, часто- та которой в четыре раза больше частоты входной последователЬности импульсов. 5

При увеличении частоты импульсов с генератора 6 можно увеличить разрядность счетчиков и осуществлять умножение частоты на более высокое число,а также повысить точность умножения, Из- 10 менением числа сравниваемых разрядов можно изменять коэффициент умножения в широких пределах. К достоинствам устройства относится также то, что, чем ниже частота следования входных импульсов, тем более точно осуществляется умножение входной частоты на данный коэффициент умножения. Описываемое устройг. ство может осуществлять . умножение ультранизких частот (доли герца). Появ- 20, ляющиеся сбои автоматически устраняются в последующем периоде входной последовательности. фаза выходной послеповательности импульсов жестко связана с фазой входной последовательности импульсов. В связи с тем, что устройство выполнено полностью на элементах цифровой техники, это пает возможность осуществить микроминиатюризацию схемы, улучшить ее эксплуатапионные характеристики, а именно: снизить габариты и вес, снизить потребляемую мощность, расширить температурный диапазон.

Формула изобретения 35

Умножитель частоты следования импульсов, содержащий импульсный генератор, выход которого соединен с первыми входами логических элементов И, второй вход первого из которых соепинен с входом первого формирователя передних фронтов, второй вход второго логического элемента И соединен с входом второго формирователя передних фронтов, выхопь| каж- 5

45 дого логического элемента И и соответ01 6 ствующего ему формирователя передних фронтов соединены с входами одного из двух счетчиков импульсов, выход каждого из которых осоединен с первым входом одного из двух блоков сравнения, и логический элемент ИЛИ, два входа которого соединены с выходами упомянутых формирователей передних фронтов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности установки и расширения диапазона изменения коэффициента умножения, в него введены триггер, два дополнительных счетчика импульсов и четыре дополнительных логических элемента И, выходы двух из которых соединены с дополнительными входами логического элемента ИЛИ, а первые входы — с вторым входом одного из основных логических элементов И и одним из выходов триггера, вход которого подключен к входной шине, первые входы двух других дополнительных логических элементов И соединены соо ветственно с выходами формирователей передних фронтов, выходы этих дополнительных логических элементов И подключены к первым входам дополнительных счетчиков импульсов, вторые входы которых подключены к выходам соответствуюших логических элементов И, а выходы дополнительных счетчиков импульсов соединены с вторыми входами блоков сравнения, выход одного из которых соединен с вторыми входами первого и третьего, а выход второго блока сравнения соединен с вторыми входами второго и четвертого упомянутых дополнительных логических элементов И, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Заявка Японии 14 47-33978 кл. 98(5) с, 32, 28.08.72.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 484619, кл, Н 03 В 19/06, 04.12.73.

738101

Составитель Т. Артюх

Редактор Е. Караулова ТехредА.Щепанская Корректор С. Шомак

Заказ 2827/35 . Тираж 995 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета ССС P по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4