Управляемый делитель частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН ИЕ 8284!8

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4Э

-: Я-.

-" "" - ф 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3- ..-:еиз 1--,.07.79 (211 27S5952/18-21 (51) М.1хл.- Н - 3 21/з0 с присоединением заявки—

Государственный номнтет (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий (43) Опуб.тиковано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (53) Ъ 1К 621.374 (688.8) 1 (45) Дата опубликования описания 26.06.81 (7 ) Автор изобретения

В. В. Климов (71) Заявитель

Институт горного дела Министерства черной металлургии СССР (54) УПРАВЛЯЕМЫИ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах и системах вычислительной техники и автоматики, в измерительных устройствах, а также в микроэлектронттке.

Известен управляемый делитель частоты. содержащий двоичный счетчик, входную шину, шины управленйя и два дешифратора (1).

Недостатки известного устройства-относительная сложность, невозможность изменения коэффициента деления в процессе деления частоты и низкая точность.

Известен управляемый делитель частоты, содержащий входную шину, двоичный

11-разрядный счетчик на триггерах, п двухвходовых элементов И вЂ” HE, многовходовый элемент И вЂ” HE, и ц1ин управления, которые соединены соответственно с первыми входами и двухвходовых элементов И вЂ” HE, выходы которых соединены со входами многовходового элемента И вЂ” HE; инверсный выход каждого разряда двоичного счетчика соединен со вторым входом соответствующего двухвходового элемент.а И вЂ” HE (2).

Недостатки этого устройства: низкая точность деления частоты, связанная с состязанием элементов (триггеров) при сбросе счетчика и, следовательно, с возможностью невыполнения сброса некоторых триггеров; низкая точность деления частоты, обусловленная тем, что на выходе устройства уровень напряжения зависит от значения информационного сигнала на шипах управления.

Целью изобретения является повышение точности деления частоты.

Для достижения поставленной цели в управляемый лелитель частоты, содержащий входную шипу, двоичный и-разрядный счетчик на триггерах, IL двухвходовых элементов И вЂ” НЕ, многовходовый элемент И—

HE и и шин управления, которые соединены соответственно с первыми входами и двух15 входовых элементов И вЂ” НЕ, выходы котоpbIx соединены со входами многовходового элемента И вЂ” НЕ, инверсный выход каждого разряда двоичного счетчика соединен со вторым входом соответствующего двухвходового элемента И вЂ” HE, введены ключ с запоминанием сигнала, RS-триггер, элемент

И и элемент ИЛИ. первыt1 вход которого соединен с первой шиной управления, второй вход элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого разряда двоичного счетчика и с первым выходом .ключа с запоминанием сигнала управления, второй выход которого соединен со входом установки в единицу первого разряда, со входами установки в нуль остальных разрядов

828418

3 двоичного счет IИI<а и с перВым Входом элемента И, выход которого соединен со входом Й Я5-триггера, вход S и прямой выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и со вторым входом элемента И, первый и второй входы ключа с запоминанием сигнала управления соединены соответственно с выходом многовходового элемента И вЂ” НЕ и со входной шиной.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема четырехразрядного управляемого делителя частоты; на фиг. 2 — воз можная принципиальная схема ключа с запоминанием сигнала управления.

На фиг. 1 обозначено: 1 — входная шина; 2 — выходная шина; 8 — 6 — шины управления; 7 — 10 — разряды на триггерах двоичного 11-разрядного счетчика импульсов; 11 — 14 — двухвходовые элементы И—

НЕ; 15 — многовходовый элемент И вЂ” HE;

16 — ключ с запоминанием сигнала управления; 17 — элемент ИЛИ; 18 — RS-триггер и 19 — элсмснт И.

Шины управления 8 †соединены соответственно с первыми входами элементов

И вЂ” HE l! — 14, вторые входы которых сое„-инсны соответственно с инверсными выходами разрядов 7 — 10 двоичного счетчика тактовый !. 0.! псрвого разряда 7 которого соедин II с первым входом элсмента ИЛИ

17 и с Орвым выходом ключа 16 с запоминанием с!1Г1а I I управлс1шя, второй выход которо!о соединен со входом установки в единиI,:ó разряда 7, со входами установки в .нуль разрядов 8 — 10 и с первым входом элемента II 19, выход которого соединен со вхолом P, RS-триггера 18, вход S и прямой выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 17 и со вторым входом элемента И 19, второй вход элемента ИЛИ 17 соединен с шиной управления 8, выходы элементов И вЂ” НЕ 11 — 14 соединены со входами элемента И вЂ” НЕ 15, выход которого соединен с первым входом ключа с запоминанием сигнала управления

16, второй вход которого соединен со входной шиной 1.

Используемый в предложенном устройстве ключ с запоминанием сигнала управления 16 есть ключ, коммутирующий поданный на cIо второй вход Hivl115 льс в соответ. ствии с сигналом управления, поступающим на его псрвый вход, на один из двух выхо..ов,.причем сигнал управления запоминается ключом в момент начала действия на все время действия коммутирующего импульса, так .что изменение сигнала управления во время действия коммутируемого сигнала не о! азывает влияния на коммутацию.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии триггер 7 находится в состоянии «1», триггеры 8 — 10 и 18

4 находятся в состоянии «О», на выходной шине 2 пмеетея сигнал «О».

Рассмотрим работу устройства при трех значениях сигнала на шинах управления

8 — б.

На шинах управления 8 — б сигнал нулевой или, другими словами, на входы 8 — 6 поданы сигналы «О». При этом на выходах элементов И.— НЕ.11 — 14 имеются сигналы

10 «1», на всех входах элемента И вЂ” НЕ 15 сигналы равны «,1», а на выходе элемента 15 сигнал равен нулю. Сигнал с выхода элемента 15 подается на вход управления клю15

65 ча 16. Подваемые на входную шину 1 импульсы проходят на второй выход ключа

16 и, следовательно, на цепь сброса счетчиков на триггерах 7 — 10 и на вход элемента

И 19, на второй вход которого подается сигнал «О» с выхода триггера 18, не позволя ющий импульсам пройти на выходную шину 2.

Таким образом, при нулевом сигнале на шинах управления 8 — б на шине 2 устройства имеется сигнал «О», а поступающие на шину i устройства импульсы не проходят на шину 2.

На шинах управлсния 8 — б имеется ненулевой сигнал, например, сигнал (1010) 2, или, друп!ми словами, на шинах 8 и 5— сигналы «О», а на шинах 4 и б — сигналы

<-:1», При этом: !IB выходах элементов и—

НЕ 12 и 14 !1меются сигналы «0», а на выходе элемента И вЂ” НЕ 15 — сигнал «1».

Подаваемые на входную шину 1 устройства импульсы проходят на первый выход ключа 16 !!, следовательно, на вход двоич1 ого счетчика на триггерах 7 — 10. После прихода девяти импульсов в счетчике формируется число 10, т. е. (1010)>. (Следует иметь в виду, что в исходном состоянии, до подачи импульсов на шину 1, триггер 7 ycIановлсн в состояние «1», так как цепь сброса подключена к его входу «установка !»).

При этом па выходе логического элемента

И вЂ” HE 15 формируется сигнал «О», благодаря чему поданный на шину 1 десятый импульс коммутируется на второй выход ключа 16 и, следовательно, на цепь сброса счетчика на григгерах 7 — 10 и на вход элемента И 19. Десятый импульс сбрасывает счетч11к в исходное состояние и через элемент И:!9 проходит на выходную шину 2 устройства. Триггер 18 переключается в состояние «1» первым из поданных на входную шину импульсов, а 10-й импульс сбрасывает этот триггер в состояние «О».

Следует обратить внимание на то, что в момент начала действия 10-го импульса происходит сброс счетчика, а на выходе элемента И вЂ” HE 15 сигнал «0» преобразуется в сигнал «)». Несмотря на это 10-й импульс продолжает ком мутироваться на второй выход ключа 16 и не коммутируется на первый выход" ключа (б, что обусловлено свойствами ключа 16, который запоминает сиг828418 пал управления в момент начала действия и на все время действия коммутируемого импульса, в результате чего изменение сигнала управления во время действия коммутируемого импульса не оказывает влияния

»а коммутацию. 1 аким образом, при нулевом сигнале на шинах управления 8 — б на шине 2 устройства при отсутствии импульсов на входной шине I имеется сигнал «О», а поступающие на вход импульсы не вызывают состязания триггеров при сбросе, так как импульс сброса коммутируется через ключ с запоминанием сигнала управления.

На шинах управления 8 — б имеется ненулевой сигнал, равный 1, или, иначе, (0001)> При этом на выходе элемента И—

НЕ 14 имеется сигнал «О», а подаваемые на шину 1 импульсы коммутируются на второй выход ключа 1б, на цепь сброса счетчика на триггерах 7 — 10 и на элемент

И 19 и проходят на выходную шину . . Триггер 18 не мешает прохождению импульсов на шину 2, так как переключен в состояние

«1» сигналом с шины управления 8.

На фиг. 2 обозначено: 20, 21 — первый и второй выходы ключа, 22, 28 — парафаз ные первые входы ключа 1б (прямой вход

22, инверсный вход 28). На фиг. 1 цепи управления показаны только для прямого входа или, другими словами, первый вход

22 ключа 1б подключается к выходу элемента И вЂ” HE 15, причем этот же выход через дополнительный, не показанный на фиг. 1 инвсртор, следует подключить к входу 28 ключа. Последняя связь на фиг. 1 не показана, так как в общем виде коммутатор может иметь непарафазный вход управления; 24 — шина питания +5В; 25 — 28— транзисторы, 29 — второй вход ключа сб, являющийся входом коммутации.

Исходное состояние устройства фиг. 2.

На входе коммутации 29 имеется сигнал

«1» (высокий уровень напряжения), на выходе 22 — сигнал «1», на входе 28 — сигнал «О» (низкий уровень напряженности), на выходах 20 и 21 — сигналы «1». Транзистор 28 открыт и шунтирует базу транзистора 2б. Транзисторы 25 — 27 в исходном состоянии заперты.

Работа ключа.

Подача сигнала «О» на вход 29 приводит к открыванию транзистора 25 и к установке сигнала «О» на выходе 20. Транзистор 2б не открывается, так как его база зашунтирована открытым транзистором 28.

Изменение сигнала управления во время коммутации не оказывает влияния на коммутацию. Действительно, если во время действия сш нала «О» на входе 1 произойдет изменение сигнала управления и он станет на входе 22 — «О», а на входе 28—

«i», то транзисгор 28 не запрется, т. к. одни из его эмпттеров подключен к выходу -"О, kla котором имеется сигнал «О», с ругай с;ороны, транзистор 27 не откроется, так как его подключенная к выходу 20 база находится под низким потенциалом (снгнал

«0» i. Ключ остается в прежнем состоянии.

Формула изобретения

Управляемый делитель частоты, содержащий входную шину, двоичный П-разряд ный счетчик на тригерах, и-двухвходовых элементов И вЂ” НЕ, многовходовый элемент

20 11 — НЕ и п шпн управления, которые соединены соответственно с первымп входами и Ia)" a oäoaûê элементов И вЂ” НЕ, входы которых соединены со входами многовходового элемента И вЂ” HE, инверсный выход каждого разряда двоичного счетчика соединен со вторым входом соответствующего двухвходового элемнта И вЂ” НЕ, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точ: ости деления, в него введены ключ с заЗО поминанием сигнала управления, RS-триггер, элемент И и элемент ИЛИ, первый -ход которого соединен с первой шиной управления, второй вход — со счетным входом первого разряда двоичного счетчика и с первым выходом ключа с запоминанием сигнала управления, второй выход которого соединен со входом установки в единицу первого разряда, со входами установки в нуль ocTBJIbHblx разрядов двоичного счетчи4 ка и с первым axoIQM элемента И, выход которого соединен со входом R RS-триггера, S вход и прямой выход которого соединены соотвстственно с выходом элемента

ИЛИ и со вторым входом элемента И, пер45 вый и второй входы ключа с запоминанием сигнала управления соединены соответственно с выходом многовходового элемента

И вЂ” НЕ н со входной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 624371, кл. Н 03 К 23j00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 609214, кл. Н 03 К 21/36 1976 (прототип).

828418

Составитель Ранов

Тскред И. Заболотная

1 сдактор Б. Федотов

Корректор И. Осиновсная

Тип. Харьк. фил. пред сПатент»

Заказ 567/5!3 11зд. ¹ 359 Тираж 988 Подписное

11110 «11оцск» Государственного комитета СССР по делам иобретеннй и открытий

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