Устройство для умножения частоты следования импульсов

 

Союз Советсиин

Социапистическик

Республик

ОП ИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц898600 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву = (22) Заявлено 10. 03. 80 (21) 2890443/18-21 с присоединением заявки М— (23) ПриорнтетОпубликовано 15. 01. 82. Бкмлетень И 2 (51)М. Кл.

Н 03 К 5/01

Гоеудеротеанный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374, .4(088.8) Дата опубликования описания 17.01 ° 82 (72) Авторы изобретения

В.Н. Лебедев, В.И. Карпов, В.Н. Попов и Б

6З аан

5

1 (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измери(тельной технике и автоматике и может найти применение в различных информационно-измерительных системах.

Известно устройство для умножения частоты следования импульсов, содержащее входной и выходной формирователи, управляющий блок, делитель частоты, два счетчика, запоминающий регистр и блоки переноса 1 1 ).

Недоотатком данного умножителя является невысокая точность умножения, так как период выходного сигнала не равен периоду входного сигнала, поделенному на коэффициент умножения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для умножения частоты следования импульсов, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с установочным входом делителя частоты и первым счетчиком импульсов, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому управляющему входу ключа и к входу делителя частоты, элемент ИЛИ и последовательно соединенные первый счетчик импульсов, запоминающий регистр, блок переноса, второй счетчик импульсов и формирователь, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй; вход которого объединен с установочным входом первого счетчика импульсов, а выход с управляющим входом блока переноса, при.этом вход первого счетчика импульсов соединен с выходом делителя частоты, вход запоминающего регистра — со вторым выходом управляющего блока, а вход второго счетчика импульсов — с выходом ключа, и блок коррекции, состоящий из одновибратора, первого элемента

И и последовательно соединенных блока переноса, счетчика и второго элемента И, причем вход одновибратора соединен с выходом формирователя, при этом разрядные выходы делителя частоты подключены к входам блока пере+

3 89860 носа блока коррекции, управляющий вход которого соединен со вторым вы ходом управляющего блока, выход первого элемента И блока коррекции подключен к входу, счетчика блока коррек ции и ко второму управляющему входу ключа, первый вход — к выходу одновибратора, а второй вход к выходу второго элемента И блока коррекции f2 ).

Однако данное устройство характе- щ ризуется недостаточно высокой точностью умножения за счет неравномерности скорректированных импульсов на выходе устройства.

Цель изобретения — повышение точ- 1 ности умножения.

Цель достигается тем, что в устройство для умножения частоты следования импульсов, содержащее последовательно соединенные первый счетчик импуль- рр сов, запоминающий регистр, блок переноса, второй счетчик импульсов и формирователь импульсов, выход которого подключен к управляющему входу блока переноса и первому входу блока коррек-уу ции, второй вход которого соединен с синхронизирующим входом запоминающего регистра и первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к установочным входам делителя З частоты и первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выходы разрядов— с информационными входами блока коррекции, введен вычитающий блок, первый вход которого соединен с выходом блока коррекции, третий вход которого подключен к второму выходу блока управления, второй вход соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выход — со счетным входом второго счетчика импульсов.

При этом блок коррекции содержит

43 элемент ИЛИ, элементы И, регистр и счетчик импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены со счетным входом счетчика импульсов и являются первым входом блока коррекции, третьи входы — с разрядными выходами регистра, синхронизирующий вход которого является вторым входом блока коррекции, а входы— ,информационными входами блока кор:рекции, а выходы — со входами элемента ИЛИ, выход которого является выО 4 ходом блока коррекции, третьим входом которого является установочный вход счетчика импульсоа °

На чертеже представлена структур ная электрическая схема устройствае

Устройство содержит блок 1 управления, генератор 2 опорных импульсов, делитель 3 частоты, первый счетчик

4 импульсов, запоминающий регистр

5, блок 6 переноса кода, второй счетчик 7 импульсов, формирователь 8 импульсов, блок 9 вычитающий, блок 10 коррекции, включающий в себя регистр

11, счетчик 12 импульсов, элементы

13 И, элемент 14 ИЛИ.

Умножитель работает следующим образом.

Импульсы от генератора 2 поступают на вход делителя 3 частоты, коэффициент деления которого равен коэффициенту умножения устройства. Сигналы с выхода делителя 3 с частотой, равной f /k поступают на вход первого счетчика 4 (f — частота сигнала опорного генератора 2). За период входного сигнала Т1 =1/fg, формируе мый блоком 1, в счетчике 4 образуется код М периода входного сигнала. Значение Й кода периода входного сигнала равно

C а

11= Еи1 где ent целая часть числадо 1я

Делитель 3 и первый счетчик" 4 перед каждым тактом кодирования сбрасываются сигналом с блока 1 в нулевое состояние, в результате к концу периода ТХ в делителе 3 образуется некоторое значение кода A N„ равное

<о Х и-уОч. + ай ), К

По окончании периода Т входного сигнала импульсом с блока 1 управления коды Й и дй переносятся соответственно в регистр 5 и регистр 11.

Если АЙ=О, то элементы 13 И закрыты, и частота сигнала на выходе блока 10 (выход элемента 14 ИЛИ ) равна нулю, так как частота на выходе блока IO определяется соотношением

bN где f+1,- частота сигнала на выходе блока 10;

AM — значение кода в регистре 11

4.ц — частота сигнала, подаваемого на вход счетчика 12;

n — разрядность счетчика 12.

8 !;"!»! 0

Час Ti та сигнала . I»" выхо.:ы: блок а авиа fo у "îçTîèY при 6 1 =0 им пульсы с генератора 2 поступают на вход счетчика 7. Каждый раэ при переходе счетчика 7 через нулевое состояние на выходе формирователя

8 образуется импульс. Этим импульсом осуществляется перепись кода из регистра 5 через блок 6 в счетчик

7. В результате частота сигнала на 10 выходе устройства равна f = ХЫИ1.=

° k

ВЫХ и

В(Очевидно, что период сигнала на выходе устройства равен Т /к только при АМ=О.

ВХ

IS

Если»й»»1 0, то для повышения точности умножения необходимо осуществить коррекцию периода следования

hN импульсов на входе устройства.

Причем эта коррекция должна осущест- ро вляться равномерно за время ÒII. Если, например, величина коэффициента умножения К=64 и Д N=8, то коррекции подлежит каждый восьмой импульс на выходе устройства. Коррекция при этом 2$ заключается в увеличении периода следования каждого восьмого импульса на величину Гоп . Счетчик 12 имеет так же как и делитель 3 коэффициент давления К. Поэтому при поступлении За на вход счетчика 12 К импуль»ов на выходе блока 10 формируется ЬМ импульсбв (при К=4 и 6N=8 это будет

4-ый, 12-ый, 20-ый,... 50-ый импульсы). Каждый из импульсов с выхода умножлтеля блока 10 запрещает прохождение очередного импульса с генератора 2,через блок 11 на вход второго счетчика 7. Это означает увеличение периода следования импульсов на вы-,. ходе устройства на величину t 0.

В предлагаемом устройстве осуществляется равномерная коррекция периода следования частоты импульсов внутри периода входного сигнала. В. результате смещение реально следующих импульсов относительно идеально расставленных составляет

В известном устройстве указанное смеЬМ to жеяяе определяется выражением

Отношение в О показывает, что НСО /ео »р

2 в предлагаемом изобретении величина смещения уменьшается в Ь К раз по сравнению с известными устройствами.

Таким образом данное устройство поэ-.

SS воляет повысить точность умножения.

Формула изобретения

1. Устройство для умножения частоты следования импульсов, содержащее последовательно соединенные первый счетчик импульсов, запоминающий регистр, блок переноса, второй счетчик импульсов и формирователь импульсов, выход которого подключен к управ ляющему входу блока переноса и первому входу блока коррекции, второй вход которого соединен с синхронизирующим входом запоминающего регистра и первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к установочным входам делителя частоты и первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выходы разрядовс информационными входами блока коррекции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности е умножения, в него введен вычитающий блок, первый вход которого соединен с выходом блока коррекции, третий вход которого подключен к второму выходу блока управления, второй вход соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выход — со счетным входом второго счетчика импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок коррекции содержит элемент ИЛИ, элементы И, регистр и счетчик импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых .-.оединены со счетным входом счетчика импульсов и являются первым входом блока коррекции, третьи входы — разрядными выходами регистра, синхронизирующий вход которого является вторым входом блока коррекции, а входы — информационными входами блока коррекции, а выходы — co входами элемента HJIH, выход которого является выходом блока коррекции, третьим входом которого является установочный вход счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во вчимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М- 357668, кл. Н 03 К 5/01, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 576658, кл. Н 03 K 5/01, 1976.

898600

Составитель О. Кружилииа

Редактор Т. Веселова Техред А.Бабинец Корректор Л. Бокшан

Заказ 11968/74 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. и. 4 5

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