Умножитель частоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

< 1,905980 (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17,1 279 (23) 2858882/18-09 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано1 Ф 232. Бюллетень М б

Дата опубликования описания 150282

Р М К з

Н аЗ В 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 З748 . 42 (638. (72) Автор изобретения

С.A.Ñàìàðèí

{73) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в шифров вых измерительных приборах.

Известен умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные первый опорный генератор, первый счетчик, устройство "памяти, первый блок сравнения и буферный каскад, а также второй опорный генератор, триггер и второй счетчик, выход которого соединен с другим входом первого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу второго счетчика, при этом вторые входы первого счетчика и устройства памяти объединены и являются входами умножаемой частоты (1).

Однако известный умножитель частоты имеет значительную погрешность при умножении частоты.

Цель изобретения — повышение точности умножения.

Для этого в умножителе частоты, содержащем последовательно соединенные первый опорный генератор, первый счетчик, устройство памяти, первый блок сравнения и буферный каскад, а также второй опорный генератор, триггер и второй счетчик, выход которого соединен с другим входом первого блока сравнения, выход которого под, ключен к первому входу второго счет чика, при этом вторые входы первого счетчика и устройства памяти объеди-. нены и являются входами умножаемой частоты, между выходом второго опорного генератора и другим входом второго счетчика введен второй блок сравнения, при этом выход первого блока сравнения соединен с входом триггера, выход которого подключен к другому входу второго блока сравнения.

На чертеже приведена сруктурная электрическая схема предложенного устройства.

Умножитель частоты содержит первый опорный генератор 1, первый счет20 чик 2 устр йство 3 памяти первый блок 4 сравнения, буферный каскад 5, второй опорный генератор б, второй счетчик 7, второй блок 8 сравнения, триггер 9 °

Умножитель частоты работает следующим образом.

На вход умножителя частоты .поступают импульсы входной частоты, йрн этом происходит перенос кода, содержащегося в первом счетчике 2, в устройство Э памяти и обнуление первого

9Р5980 (4) T = Т ", где Т вЂ” укороченный период выход3 ной частоты, смежной с периодом Ту „ 65 (. сЧетчика 2. После обнуления первый счетчик 2 подсчитывает число периодов Частоты первого опорного генератора 1. Код с устройства 3 памяти поступает на вход блока 4 сравнения.

На второй вход блока 4 сравнения с выхода второго счетчика 7 в виде кода поступает число пеюиодов частоты второго опорного генератора 6, подаваемых с блока 8 сравнения.

При совпадении кодов в блоке 4 сравнения генерируется импульс, который посредством буферного каскада 5 фиксирует импульс выходной частоты. Кроме того сигнал блока 4 срав( нения поступает на счетный вход триггера 9 и обнуляет второй счетчик 7. (5

С выхода триггера 9 снимается каждый второй импульс блока 4 сравнения и выдается на блок 8 сравнения. Таким образом, на выход блока 8 сравнения выдается разность частоты второго опорного генератора б и половины частоты на выходе умножителя частоты.

Подсчет первым счетчиком 2 длительности периода входной частоты числом периодов частоты первого опорного генератора 1. производится с точностью до одного периода первого опорного генератора 1, т.е.

d>X= ТХ(Тх = N4q — Тх ) (1) (ЯсО, (2) где (— погрешность определения периода входной частоты;

ТХ вЂ” период входной частоты; (i.(— период частоты первого опорного генератора 1;

N — целое число периодов первого опорного генератора 1 в одном периоде входной частоты1

ТХ вЂ” период входной частоты, подсчитанный первым счетчиком 40

2.

За счет опрокидываний триггера 9 появление импульса с выхода блока 4 сравнения и на входе блока 8 сравне- ния повторяется через два периода вы- 4 ходной частоты, В блоке 8 сравнения происходит вычитание этого импульса из последовательности импульсов второго опорного генератора 6, и для эа-I писи кода N второй счетчик 7 затра- 0 чивает,время т1 = (N + 1)(i(), (3) где Т,(— удлиненный период выходной, частоты;

1, Т вЂ” период частоты второго опор- 1 ного генератора б. Я

При. последующем смежном наборе кода N в счетчике 7 на его вход проходят все импульсы частоты опорного генератора б.

В этом случае 60

Таким образом

Тх =(N + 0,5) >, (5)/ где Т вЂ” среднее з((ачение перйодов ( выходной частоты.

На основании (1) и (4) имеет место

4 тх„(1 к= — -= " = —,(() где К вЂ” коэффициент умножения частоты;

f< - значение входной частоты с периодом Т)(по подсчетам ( первого счетчика 2;

ЙХ вЂ” выходная частота с периодом Т(Откуда следует

КТ = Т„, (7) где Т - идеальное значение пери ода выходной частоты.

Из условий (1-7) находят

Ь(= Т / — Тх=(Ь х + 0,57 ) . - (8)

0,5 (g(7х < 0,5 (1; (9)

/Ь iy/ (0,57() (10) где погрешность периода выходной частоты предлагаемого умножителя частоты.

Из формулы (7) вытекает

Х = Кг Х = — „. f x. (11)

Гg где К вЂ” идеальное значение выходной частоты;

fx - выходная частота;

f è f(1- соответственно частоты первого и второго опорных генераторов 1 и 6.

Формулы (1 и 2), (4), (б и 7) действительны и для известного устройствау

Поэт ому а. = — М), а")( и

« <о; (,з)

1 ()! 1 где ((, — погрешность периода выходной частоты известного устройства.

Из условий (10) и (14) видно, что предложенный умножитель частоты обладает более высокой точностью, чем известное устройство.

Для упрощения конструкции умножителя частоты в качестве первого опорного генератора 1 может быть использован делитель частоты, установленный на выходе второго опорного генератора б, так(как конструкция делителя частоты значительно проще конструкции генератора частоты-.

Если в качестве опорных генераторов 1 и б использовать частотные датчики, то на выходе умножителя частоты генерируется частота, равная отношению произведения частот входного и первого датчика к частоте второго датчика (формула) (11).

905980

Формула изобретения

Составитель В.Маврин

Техред С.Мигунова Корректор В.Бутяга

Редактор М.Петрова

Заказ 396/73 Тираж 953 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

Предлагаемый умножитель частоты обладает более высокой точностью умножения по сравнению с известным за счет применения новых элементов триггера 9 и блока 8 сравнения.

Исйользование делителя частоты в качестве первого опорного генератора

1 упрощает конструкцию и снижает стоимость изготовления умножителя частоты.

Таким образом, предложенный умножитель частоты имеет более высокую точность умножения частоты, проще конструкцию и более низкую стоимость изготовления.

Умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные первый опорный генератор, первый счетчик, устройство памяти, первый блок сравнения и буферный каскад, а также второй опорный генератор, триггер и второй счетчик, выход которого соединен с другим входом первого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу второго счетчика, при этом вторые входы первого счетчика и усройства памяти объединены и являются входами умножаемой частоты, о т л ич а ю .шийся тем, что, с целью повышения точности умножения частоты, о между выходом второго опорного генератора и другим входом второго счетчика введен второй блок сравнения, при этом выход первого блока сравнения соединен с входом триггера, вы<5,ход которого подключен к другому входу второго блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

20 Р 690608, кл. Н 03 В 19/ОО,, 21.10.77 ,(прототип).