Управляемый делитель частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р) 769746

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 447849 (22) Заявлено 17.07.78 (21) 2643430/18-21 с присоединением заявки ¹ (51) М Кч-"

Н ОЗК 23/26 (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования оппса(шя 07.10.80 (53) УДК 621.374.4 (088.8) по делам иэобретеннй и открытий (72) Автор изобретения

И. В. Никифоров (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫ

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в цифровых синтезаторах частот.

Известен управляемый делитель частоты следования импульсов по основному авт. св. № 447849, содержащий счетчик импульсов, ключи выборки частот, каждый из которых состоит из двух элементов И, инвертора и триггера, и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами ключей выборки частот, первые входы которых соединены между собой с входом счетчика импульсов, вторые — поразрядно с выходами счетчика импульсов, а третьи — с шинами управления (1).

Недостатком данного устройства является невозможность получения переменного коэффициента деления.

Целью дополнительного изобретения является расширение диапазона коэффициента деления.

С этой целью в устройство, содержащее счетчик импульсов, элемент ИЛИ и ключи выборки частоты, каждый из которых содержит элемент И, триггер и дополнительный элемент И, причем выход каждого разряда счетчика импульсов соединен с первым входом элемента И соответствующего ключа выборки частоты, второй вход которого соединен с шиной управления данного ключа

ГосУдаРственный комитет (23) | |риоритет

Й ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 3 Гт T

>

2 выборки частоты, выходы элементов И всех ключей выборки частоты соединены с входами элемента ИЛИ, а выход дополнительного элемента И соединен с нулевым входом триггера, первый вход соединен с выходом счетчика импульсов данного разряда, а вторые входы всех дополнительных элементов И объединены и соединены с входом счетчика импульсов, единичный вход триггера каждого ключа выборки частоты соединен с инверсным выходом данного разряда счетчика импульсов, а единичный выход — с дополнительным входом элемента

И данного ключа выборки частоты, введены дополнительный элемент ИЛИ, дополнительные ключи выборки частоты, первые входы которых соединены между собой и с входом счетчика импульсов, вторые входы поразрядно — с соответствующими выходами счетчика импульсов, третьи входы— с шинами управления, а выходы соединены с входом дополнительного элемента ИЛИ, и последовательно соединенные формирователь импульсов, преобразователь импульсных последовательностей, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, и делитель частоты, выход которого соединен со входом счетчика импульсов.

Кроме того, преобразователь импульсных последовательностей содержит триггеры, 769746 элементы И вЂ” НЕ и элементы 2И вЂ” НЕ, первые входы которых соединены с первым входом преобразователя импульсных последовательностей, вторые входы первого и второго из которых — соответственно с прямым и инверсным выходами первого 1Ктриггера, К-вход которого соединен со вторым входом преобразователя импульсных последовательностей, 1-вход — с выходом первого элемента И вЂ” НЕ, а выходы — через элементы И вЂ” НЕ с 1- и .К-входами второго 11(-триггера, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента 2И—

НЕ.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

Делитель содержит счетчик 1 импульсов, ключи 2 — 5 выборки частоты элемент ИЛИ

6, дополнительные ключи 7 — 10 выборки частоты, формирователь 11 импульсов, преобразователь 12 импульсных последовательностей, делитель 13 частоты, дополнительный элемент ИЛИ 14, элементы 2И—

НЕ 15 — 17, элементы И вЂ” НЕ 18, 19, триггеры 1К 20, 21.

Устройство работает следующим образом.

Делимая частота через формирователь 11 поступает на один из входов преобразователя 12, на другой вход которого подается импульсная последовательность с выхода элемента 6. В результате преобразования двух импульсных последовательностей в преобразователе 12 на его выходе получим импульсную последовательность с частотой повторения импульсов, равной разности частот повторения импульсных последовательностей, поданных на его входы. Принцип преобразования импульсных последовательностей преобразователем 12 следующий: на первые входы элементов 15 — 17 подается импульсная последовательность с формирователя 11. Эта последовательность импульсов может пройти на выход указанных элементов лишь только в том случае, когда потенциал на вторых их входах соответствует логической «1». Элемент 17 управляется по второму входу прямым выходом Q триггера 20. Элементы 15 и 16 по вторым входам управляются соответственно прямым Q и инверсным Q выходами триггера 21.

Если в начальный момент потенциал на выходе Q триггера 21 равен «1», то элемент

15 открыт, а элемент 16 закрыт потенциалом логического «О» со стороны Q. В этом случае импульсы с выхода формирователя

11 пройдут через элементы 15 и 19 и опрокинут триггер 20 в состояние, при котором элемент 17 деблокируется логической «1» со стороны выхода Q триггера 20. В этом случае импульсы пройдут на выход элемента 17 и последовательно запустят делитель

13 и счетчик 1. Если же в начальный мо5

05 мент потенциалы на выходах Q u Q триггсра 21 противоположны вышеприведенным, то импульсы с выхода формирователя 11 пройдут через элементы 16 и 18 и опрокинут триггеры 20 и 21. При этом на выходе

Q триггера 20 будет потенциал, соответствующий логическому «О», а на выходах Q и Q триггера 21 — соответственно потенциалы «1» и «О». Отсюда видно, что в любом начальном состоянии преобразователь 12 приводится к случаю, когда импульсы пройдут на выход элемента 17 и тем самым через делитель 13 и счетчик 1, параллельно включенные ключи 2 — 5 и элемент 6 попадут на второй вход преобразователя 12 (К-входы триггера 21), если один или несколько ключей (2 — 5) пропускает импульсы с выхода счетчика 1 на элемент 6.

Первый же импульс, пришедший на

К-входы триггера 21, опрокинет его в состояние, при котором элемент 15 блокируется, а элемент 16 деблокируется. В этом режиме импульсы пройдут через элементы

16, 18, и первый же импульс, пришедший на К-входы триггера 20, опрокинет его в состояние, при котором элемент 17 будет блокирован логическим «О». Тот же импульс опрокинет триггер 21 по I-входам в противоположное состояние, после чего элемент

15 деблокируется, и уже следующий импульс, пришедший вслед за рассматриваемым с выхода формирователя 11, хотя и не пройдет на выход элемента 17, но опрокинет триггер 20 в противоположное состояние, т. е. элемент 17 опять деблокируется логической «1». Поэтому уже следующий и все последующие импульсы будут проходить на выход элемента 17 до тех пор, пока не придет очередной импульс на К-входы триггера 21, после чего цикл повторяется. А это значит, что преобразователь 12 на каждый импульс, пришедший на К-входы триггера 21, осуществляет блокировку импульса на выходе элемента 17, что соответствует разностному преобразованию частот следования импульсов, поданных на входы преобразователя 12.

Обозначим частоту следования импульсов на вход преобразователя 12 через f,, а коэффициенты деления делителя 13 и счетчика 1 соответственно через п и п . Тогда на выходах элементов 6 и 14 получим частоты, определяемые соответственно равенствами:

m 2 m, = 0; 1; 2; 3; ... и (1) п> и, 2" р.=О;1; 2; 3; ...p, (2)

n,.n> о где m> — номера разрядов счетчика 1, включаемых ключами 2 — 5;

769746

5 р, — номера разрядов счетчика 1, включаемых дополнительными ключами 7 — 10.

Учитывая равенство (1), частоту следования импульсов на выходе формирователя 5

11 можно выразить зависимостью п

Р, =-f,+f.=-f, 1+ Y2" Х и п о 10

>(т,. =- 0; 1; 2; 3... и. (3)

Тогда с использованием (2) и (3) коэффициенты деления частоты, реализуемые устройством, определяются зависимостью 15

) и

1+ „„, 2 nz

1 P

fa

g 2 i о

n>nq —,— «» 2 о (4)

Р 2 о

m;=0; 1;2;3;...m, р; = О; 1; 2; ... р.

Из равенства (4) следует, что реализуе- 30 мые устройством коэффициенты деления частоты следования импульсов в общем виде выражены в виде дроби с изменяемыми числителем и знаменателем.

Пользуясь равенством (4), рассмотрим 35 два частных случая, часто встречающихся на практике.

1) В дополнительных ключах второй группы (7 — 10) включен лишь дополнительный ключ, коммутирующий младший раз- 40 ряд счетчика 1 (р; = О).

Тогда получим:

N, = n, и,+ 2 т,=О; 1; 2; 3;...m. (5) о

Равенство (5) показывает, что в этом случае устройство реализует переменные коэффициенты деления частоты.

2) В дополнительных ключах 7 — 10 включены ключи, которым соответствуют р, = 1 50 и 3. Тогда получим:

n,л,-, 2 т о

N,=

2 +2

/П

=0,1 и, и, + g2"" пг =0; 1; 2; 3;... и (6) о

Равенство (6) показывает, что в данном случае устройство реализует дробные переменные коэффициенты деления частоты, отображаемые в виде десятичных дробей.

Из равенств (4), (5), (6) видно, что предлагаемое устройство в целом обладает широкой универсальностью и позволяет реализовать как переменные коэффициенты деления частоты, так и дробно-переменные коэффициенты деления, отображаемые в виде дробей с изменяемыми числителями и знаменателями.

Формула изобретения

1. Управляемый делитель частоты по авт. св. № 447849, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициента деления, в него введены дополнительный элемент ИЛИ, дополнительные ключи выборки частоты, первые входы которых соединены между собой и входом счетчика импульсов, вторые входы поразрядно — с соответствующими выходами счетчика импульсов, третьи входы — с шинами управления, а выходы соединены с входом дополнительного элемента ИЛИ, и последовательно соединенные формирователь импульсов, преобразователь импульсных последовательностей, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, и делитель частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов.

2. Делитель частоты по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что преобразователь импульсных последовательностей содержит триггеры, элементы И вЂ” НЕ и элементы 2И вЂ” НЕ, первые входы которых соединены с первым входом преобразователя импульсных последовательностей, вторые входы первого и второго — соответственно с прямым и инверсным выходами первого 1К-триггера, К-вход которого соединен с вторым входом преобразователя импульсных последовательностей, I-вход — с выходом первого элемента И вЂ” НЕ, а выходы — через элементы И вЂ” НЕ с 1- и К-входами второго

1К-триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 2И вЂ” НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 447849, кл. Н ОЗК 23/26, 24.04.72 (прототип) .

769746

Составитель О. Кружилииа

Техред И. Пенчко Корректор М. Гаврилова

Редактор Б. Федотов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2412/17 Изд. № 504 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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