Умножитель частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ощ8О7281

Ф

Ф Ч

1 (61) Дополиитель. юе к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060379 (21) 2737089/13=24 с присоедииеиием заявки Hо— (23) Приоритет — .

Опубликовано 230281. Бюллетень 89 7

Р1)М. К„.

G 06 F 7/52

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК681. 325 (088.8) Дете опубликования описания 250281 (72) Автор . изобретения

Г. О. Паламарюк

I :- . Ех:, Рязанский радиотехнический институт)

J l д (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автоматйке и вычислительной технике и может быть использовано в качестве вычислительного устройства, совершающего математические операции над сигнала ми,.представленными в частотно-им" пульсной форме.

Известен умножитель частоты, соЮ держащий генератор опорных частот, реверсивный счетчик, преобразователь; код-напряжение, генератор управляемой частоты, селектор периода, ключ счетчик, делитель частоты и двоичный умножитель 11 .

Недостатком устройства. является пониженная динамическая точность умножения частоты.

Известен также умножитель частоты содержащий дифференцирующую цепь, генераторы опорных частот, элементы и группы элементов И, суммирующий и вычитающий счетчики, регистр памяти и блок фиксации нуля I2j .

Недостатком данного устройства является зависимость выходной частоты от сква>хности входного частотно-импульсного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является умножитель частоты, содержащий первый элемент ИЛИ, делитель частоты, подключенный счетным входом к входной шине первой опорной частоты, и первый и второй элементы И, соединенные выходами соответственно с счетными входами первого и второго и-разрядных счетчиков, причем первый счетчик подключен выходами (и-1)-го разрядов к первым входам элементов И первой группы, а входом обнуления— к первому выходу триггера, счетный вход которого соединен с входной шиной умножаемой частоты, а второй выход — с входом обнуления второго счетчика, подключенного выходами (n15 1)-ro разрядов к первым входам элементов И второй группы, причем выходы элементов И обеих групп соединены с входами разрядов третьего счетчика, подключенного счетным входом к вход20 ной шине первой опорной частоты, а выходом — к выходной шине умножителя частоты и к вторым входам элементов

И обеих групп, соединенных третьими входами соответственно q первым и вто25 рым выходами второго триггера, счетный вход которого подключен .к выходу первого элемента ИЛИ, соединенного входами с выходами первого триггера, причем первый и второй выходы второЯ го триггера соответственно подключе807281 ны к .первым входам второго и первого элементон И, соединенных вторыми входами с выходом делителя частоты (31 .

Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью плавного изменения коэффициента умножения, а также конструктивная сложность умножителя частоты.

Цель изобретения — обеспечение н н плавного изме е ия коэффициента ум ножения и упрощение умножителя частоты.

Эта цель достигается тем, что в умножитель частоты, содержащий первый элемент ИЛИ, делитель частоты, подключенный счетным входом к вход- 15 ной шине первой опорной частоты и первый и второй элементы И, соединенные выходами соответственно с счетными входами первого и второго и-разрядных счетчиков, причем первый счетчик 2О подключен выходами (и-1)-го. разрядов к первым входам элемейтон И первой групйы, а входом обнуления — к первому выходу триггера., счетный вход которого соединен с входной шиной умно- 25 жаемой частоты, а второй выход — с входом обнуления второго счетчика, подключенного выходами (и-1)-го разрядов к первым входам элементов И второй группы, дополнительного введены второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И и формирователь импульсов, подключенный входом к выходу первого элемента ИЛИ, соединенного входами с выходами третьего и четвертого элемен-. 5 тов И,причем третий элемент И подклю- чен первым входом к второму выходу триггера и к первому входу второго элемента И, а вторым входом — к выходу второго элемента. ИЛИ, входы кото- 4О рого соединены с выходами элементов

И первой группы, а четвертый элемент

И подключен первым входом к первому выходу триггера и к первому входу первого элемента И, а вторым входом — 45 к выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И нторой группы, причем вторые входы элементов И обеих групп подключены к выходам разрядов делителя частоты, соединенного установочным входом с выходом формирователя импульсов и с первым входом пятого элемента И, подключенного выходом к выходной шине умножителя частоты, а вторым входом — к выходу четверто- Ы го элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходом и-ro разрядного первого и и -го разряда второго счетчиков, а вторые входы первого и второго элементов И подключены к входным @) шинам второй опорной частоты.

На чертеже изображена блок-схема умножителя частоты.

Умножитель частоты содержит триггер 1, элементы И 2-6, и -разрядные

;счетчики 7 и 8, группы элементов И

"9 и 10, делитель 11 частоты, элементы ИЛИ 12-15 и формирователь 16 импульсов.

Триггер 1 соединен счетным входом с входной шиной умножаемой частоты

F4, первым выходом - с входом обнуле.ния первого счетчика 7 и с перными входами первого 2 и четвертого 5 элементов И, а вторым выходом — с входом обнуления второго счетчика 8 и с первыми входами второго 3 и третьего

4 элементов И. Счетчик 7 подключен счетным входом к выходу элемента И 2, а выходами (n-1)-го разрядов — к пер вым входам элементов И 9 первой группы. Счетчик 8 соединен счетным входом с выходом элемента И 3, а выходами (и-1)-го разрядов - с первыми входами элементов И 10 второй группы. Вторые входы элементов И 9 и 10 обеих групп, подключены к выходам разрядов делителя 11 частоты, соединенного счетным входом с входной шиной первой опорной частоты FO<, а установочным входом — с выходом формирователя

16 импульсов. Вход формирователя импульсов подключен к выходу первого элемента ИЛИ 12, соединенного входами с выходами элементов И 4 и 5. Выходы элементов.И 9 первой группы подключены к входам второго элемента

ИЛИ 13, соединенного выходом с вторым входом элемента И 4, а выходы эле) ментов И 10 группы подключены к входам третьего элемента .ИЛИ 14, выход которого соединен с вторым входом элемента И 5. Вторые входы элементов

И 2 и 3 подключены к входным шинам второй опорной частоты F02. Выход

n-ro разряда счетчика 7 и выход и-ro разряда счетчика 8 соединены с входами четвертого элемента ИЛИ 15. Пятый элемент И 6 подключен первым входом к выходу формирователя 16, нторым входом — к выходу элемента ИЛИ 15, а выходом — к выходной шине умножителя частоты.

Умножитель частоты работает следующим образом.

Импульсами умножаемой частоты Fq возбуждается триггер 1, поочередно открывающий элементы И 2.и 3, которые. обеспечивают подачу в различные периоды времени импульсов опорной частоты F< на входы счетчиков 7 и 8, причем перед записью этих импульсов в ,соответствующий счетчик 7 или 8 производится его обнуление передним фронтом разрешающего сигнала, снимаемого с выходов триггера 1.

Пусть в рассматриваемый момент времени на первом выходе триггера 1 сформировался разрешающий сигнал, а на втором — запрещающий. Если умножитель до рассматриваемого момента времени находится .во включенном состоя-.

807281 формула изобретения

Т,- тд„Ч нии, то в счетчике 8 будет код й, равный 8 = Fp2/Г„. С поступлением,имульсов первой опорной частоты F0<

«а счетный вход делителя 11 частоты (все разряды которого в исходном состоянии установлены в "1") на выходах разрядов делителя 11 формируется им5 пульсы длительностью 2о Т.О4., 2 Т „, Tpz,..., 2" " То,, где Tp — период частоты Fg .

В. зависимости от значения кода чис- о ла, записанного в счетчик 8, через группу элементов И 10 соответствующие импульсы, снимаемые с выходов со.ответствующих Разрядов делителя 11, проходят на входы элемента ИЛИ 14, причем длительность импульсов на вы- t5 ходе элемента ИЛИ 14 определяется равенством

Так как в рассматриваемый момент времени элемент И 5 открыт разреша щим сигналом с первого выхода триггера

1, то импульс длительность ч с прохол дит через элементы И 5 и ИЛИ 12 на вход формирователя 16 импульсов., на выходе которого сформированы импульсы, соответствующие моментам переднего и заднего фронта импульса длительностью . Импульс с выхода фор-мирователя 16 поступает через злеяент И б, открытый нулевым сигналом яо своему второму (запрешающему) входу, на выход умножителя частоты и одновременно на установочный вход делителя 11, в результате чего все раз-ряды делителя 11 устанавливают .в еди ничное состояние и процесс формирования выходных импульсов повторяется.

Таким образом, на выходе умножителя имеет место последовательность им- 4О пульсов с периодом следования Ò, и равным, откуда получаем, что частота следования F выходных импульсов равна F< = F» . ° pо/ Го2.

С приходом второго периода сигнала F в формировании выходной импульсной последовательности задействованы счетчик 7, группа элементов И 9, д итель 11 элементы ИЛИ 12 и 13 50

И, 4 и б и формирователь 16. Дополнительные и-ые разряды счетчиков 7 и 8 совместно с элементами ИЛИ 15 и

И 6 используются для прекращения по:дачи импульсов на выход умножителя при пониххении входной частоты Г4 ниже расчетного предела изменения. Вс ли частота F< выходит за нижний гредел, то на одном из счетчиков (импульсов) 7 или 8 в его и-ом разряде формируется запрещаюций сигнал, ко-. ц> торый через элемент ИЛИ 15 закрывает по второму (запрещающему) входу элемент И б.

Таким образом, предлагаемый умножитель частоты в отличие от извест- 65 ного позволяет обеспечить плавное из(менение коэффициента умножения (за

:счет возможности независимого изменения паРаметров Го„ и F02, при бо- лее простой реализации, достигаемой за счет исключения третьего счетчика. Дополнительным преимуществом предлагаемого умножителя частоты является возможность деления входной при Fp2 ? F04

Умножитель частоты, содержащий первый элемент ИЛИ, делитель частоты, подключенный счетным входом к входной шине первой опорной частоты, и пер« вый и второй элементы И, соединенные выходами. соответственно с счетными входами первого и второго и-разрядных счетчиков, причем первый счетчик подключен выходами (n-1)-го разрядов к первым входам элементов И первой группы, а входом обнуления — к первому выходу триггера, счетный вход которс -o соединен с входной шиной умножаемой частоты, а второй выход — с входом обнуления второго счетчика, подключенного выходами (n-1)-го разрядов к первым входам элементов второй группы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавного изменения коэффициента умножения и упрощения умножителя частоты, в умножнтель частоты дополнительно введены второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И и формирователь импульсов, подключенный входом к выходу первого элемента ИЛИ, соединенного входами с выходами третьего и четвертого элементов И, причем третий элемент И подключен первым входом к второму выходу триггера и к первому входу второго элемента И, а вторым входом — к выходу второго элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, а четвертый элемент И подключен первым входом к первому выходу триггера и к первому входу первого элемента И, а вторым входом — к выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И второй группы, причем вторые входы элементов И обеих групп подключены к выходам разрядов делителя частоты, соединенного установочным входом с выходом формирователя импульсов и с первым входом пятого элемента И, подключенного выходом к выходной шине умножителя частоты, а вторым входом — к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходом и-го разряда первого и n-ro разряда второго счетчиков, а вторые входы первого и второго элементов И подключены к вывходным шинам второй опорной частоты.

807281

Составитель С. Казинов

Редактор Л. Кеви Техред С. Мигунова КорректорМ. Шароши

Заказ 292/73

Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые Во внимание при экспертиз .

1. Авторское свидетельство СССР

9 350010, кл. G 06 6 7/163, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 599266, кл. G.06 F 7/52, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 404085, кл. G 06 F 7/39, 1971 (прототип).