Цифровой следящий умножитель частоты

 

Союз Советских

Социапмстичесиих

Респубпии (ii)91

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительное к авт. сана-ву (22) Заявлено 30.06.80(21) 2949464/18-09 (5! )М. Кл. с присоединением заявки .%

Н 03 К 3/72 (Ооударстаснный квинтет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621.374..44(088.8) но делаи наабретеннЯ н открытн11

Опубликовано 07,04. 82. Бюллетень Рй 13

Дата опубликования описания 07.04.82 (72) Автор изобретения

Н. А. Камынин

КуйСышевский ордена Трудового Красного .-Знамени авиационный институт им.акад. С. П. Королева (71) Заявитель (54) цифРОВой СЛКдяп1ИЙ уМНОжИТКЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к информаци .

oHHQ-èçìåðè«åëüíîé технике и может использоваться в качестве синхронизирующего устройства, управляющего аналого-цифровыми преобразователями в бесфильтровых анализаторах спектра, функциональных цифровых ге» нераторах и т.д.

Известен цифровой следящий умно житель частоты, содержащий последова10 тельно соединенные генератор такто-, вых импульсов „ первый элемент И, пер" вый счетчик, второй элемент И и элемент ИЛИ, второй вход которого яв ляется входом, а выход- выходом цифрового следящего умножителя частоты, а «акже последовательно соединенные первый регистр и сумматор, выход старшего разряда которого еое- динен с информационным входом блока синхронизации, а выходы остальных разрядов — с информационными входами второго регистра, и последовательно соединенные второй счетчик и третий регистр, при этом управляющий вход и выход блока синхронизации соединены соответственно с выходом генератора тактовых импульсов и с другим входом первого элемента И, а управляющие входы первого и третьего регистров и вход обнуления второго счетчика соединены с вторым входом элемента

ИЛИ t1) .

Однако известный цифровой следящий умножитель частоты имеет недос таточно широкий диапазон коэффициен.тов умножения так как структура входят,его в него сумматора однознач но определяется величиной коэффициента умножения.

Цель изобретения — расширение диа- . пазона коэффициентов умножения.

Для достижения указанной цели в цифровой следящий умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый счет.чик, второй элемент И и элемент ИЛИ, 919066

BTÎp0A Вход ка гарага является входом, а Быхог(— выходом цифрового следящега умиожителя частоты, я также последовательно соеди}}е}(нь(е первьгй ре:-"

ГИ С УР И СУ6(}»тя ГOP т ВЫХОД С Т«) DEe ГО

ЯЗРЯДЯ r(О 10POГО СОЕДИНЕff С ИнфОР мациа}(нь(м B:(oäîì бла((я синхронизации, а Выходы остальных разрядов — с ин-. формационными Входами второго реГИГ cpа и пОследОвательна соединен ные второй счетчик и третий регистг)

Г(РИ Э (Oft ).ПРЯВЛ}ЧЮБ}т}й б Л О К Я C H H 1(p O HH B Я т г И И С а С ДИ Н Е Е(61 С О— атBеч ственна с БыхОдОм ГенерятОря (ЯКтО)3ЫХ ИМПУЛЬСан И С ДРУГИМ ВХОдом пегвога элеме}(тя И, а у}чрявляl;6t}te B1(G)tL1 ПСРВО(т(}РЕ }ЬЕ} 0 Р(»

Г}}С ра т;т Бхад аб}}уг)Е)(ИЯ ВтарОГ О счетч 11(=i соединены с вторы(1 ька:;,а."; Brte..;:eíтя (11)!1, Введены пас.яедо- Ятв-.-}}тна г а:, ДИНЕНтв fe ЧЕ-(Beðò(}Й De-»

Гистр, первый 6J}or(записи и Tppтий счетчик, выход которого соединен с управляющим входом первого блока записи и счечным входом второго (ЧС ТЧИКЯ, ИН)ЗЕРСНЫЕ БЫ (ОДЫ СОЕДИ

}}ЕHЫ C Hт}фОРМЯЦИOННЬMH BХQг RМИ *1)ЕP""

БОГО Per ÈCTP B rвХОД вЂ” С ВЫХОДОМ

ГЕН«eP; т OPB тяКТ ОНЫХ т f„"(П гпt I QB МЕжц1г

Выходам третьего регистра и управ-ляюдим Входом первого счетчика вве „-РH B ".poA блок записи между выхо-, ЧЕТПЕтт-Га} O РЕгИС ТРЯ И BTO«СЫМ ВХО., М =zЧОРат а ЭЛЕМЕНта И ВВЕДЕНЬ. ПаС—,,«»Дона . Е,",1Ь}10 СОЕДгтнт»ННЬ)Е РСтий

L)J}O}(ЗЯИПСИ (11ЧГЯ}ЗЛЯЮ)тзт(й ВХОД Ката

;ч га соедит(ен с вторым входам зле—

»)ЕН 1 «» 1.! И Ч » т BPp 11 тй СЧГ» z»zr}(При а т В»"- (т 16т 1Е 1 ВЕ )ч ат 0 Pe", Иг PB

Bzr Ха)ты т гавг)1 г, тчг ГИ Ч UB (г)Егтни. 16г

".QOTz3e((ТВЕННО С ВХОДЯ(ГИ !!BD}zO(0

ВТОРО)га Кят агтов Бт}ЕДЕННага- т —,т«ч:.",-:.г(Я—

НЯП; Нгтт 0 t(OМ}(,гЧ а t Ol,:а гПОЯВ, }Я}Я,Г(тай т(отава ГО -,гад}(г}Ютт г» и „; Б Ьт;(Огт," г т:ч Гт)(:= r }f Х а а т(т г а т г ИИ Я В ЬВ(О ДЬ, С а С д и- ) : "Ч- " В Pztlг" 1 Б "" Я »" "" -" -т ГОВЯ . е} ВГ т ъ с - ю - r rz}r}»я r г)Г ттттт»е lz т э тг

;1)C.; В Оттаr» QF) «lzrrre"..1ИЯ r) 01(я Г г}11Х()O

НИ «)«ття(т} И" ггГ}РЯВЛ)Я}тЧЧ(ИМИ БХОДЯМИ ВЧ ОГО " го perèñòðÿ т;. Второго блока -)я1чис}т» и (.-чеT(- ...ãrt В)(адтоь} чеч ветггт агQ czteòHHГЯ

1!я т}ер ге)гe предс }явлена трчгктуь»-НЯЯ Эг)Е)(ТРИЧЕСКЯЯ СХЕМЯ ПттЕД}}ЯГЯС=

МОГО устрОЙСТВЯ, Цт»ф;-.Оной с ãòer(HttLH}z умножч(теуть ч я(. -. ч о гт} сс ер,-,. т генг BBTop I тактовых

НМ(ЧУ "fbBОВ т ПЕРВЬФ ЭЛЕМЕНТ }Ч ., ПЕР

В .}и r, «re Tz()z(т B ToðoA элемен}- rг! элементr ИЛ1! 5, Вчорой блок записи

6, блок 7 синхронизации, четвертый счетчик 8, суммачор 9, второй регистр

I0, тречий регисчр II, третий блок

12 записи., первьгй- регистр 13, днухканаль}(6}й коммутатор 1(т„ второй счегчик 15, третий счетчик 16. первый блок 17 записи H четвертый регистр 18.

1(} Цифронай следя1дий умножитель частоты работает следующим образом.

Оч генеря-opa I тактовых имг.ультаав ИМПУЛЬСЫ ЧаСтОтОЙ Г ПОСЧ УПаК)т на вход сче}чика 15 через счетчик

16 и ня вход счетчика 3 через элемент И 2, который пропускает практически Все импульс»} .Спустя прамежуток времени, равный периоду исход-! ной последонятельнасчи Т на вход уд счетчика 16 поступает определенное числа имупльсав

В регистре 18 предварительна запиЯ сывяется требуемый коэффициент умножения !(Когда на выходе "÷åò÷èêà !6 появ ляется импульс переполнения, то дапо)чнитель}}ый код числя k переписывается через блок 17 записи в счетчик, т. с. если сче}чик 16 разряд 6 ный, то В него записана число, k.

Тогда при наступг}ении ня вход счетчика 16 k импульсов он переполняется, и ня его выходе появляется импульс. Т. е. счет ик 16 совместна с регистрам 18 и блоком 17 записи выполняеч функции делителя с переменньг} коэффициентом делени .а:":;, Тактик образом» в счетчике 15 че-рез промежуток времени записывается

Iz! число, paB}tne целей части числа ь обозначим ее

В счетчике 16)находится дополнительный кад остаткa arrI

По окончании первого периода Входного сигнала результат DN из C teT((} чика 16 перен()сится в регистр 13, я результат — I переносится из с-етчикя 15 в регистр 1.1» В этот -:.е loмент обнуляется сч тчик !5.

ВО Второй период счетчик 15 Счи$r, г Ь1 тает аналогична,. я результат запьгса}(ньФ в регистр 11, переписываЕТC Я В ЦОПОЛЬВИTЕЛЬИОМ КОДЕ Н C ЧP- 1 ЧИК

3 ВСЛКИЙ раз. Кагдт} Ня ЕГО РЫХРНЕ

9066

ДИТ К ГОМУт Что ОДИН ИМПУЛЬС С ВЫ хода генератора 1 тактовых импульсов не проходит на счетный вход счетчика 3, т.е. импульс на Вьгхаде счетчика 3 появляется с задержкой Т .

Подобным образом. устраняется полностью нли в большей мере Опережение gt;, и 1мпульсы появляются на вь)ходе устройства с опережением не

10 более, чем на Та.

С целью синхро(п(зации и привязки последнего выходного импульса к концу периода Т в устройстве примеВх нен счетчик 8, который с блокам 12записи и регистром 18 представляет собой кодоуправляемый делитель с коэффициентом деления k. Перепись

g0tIOIlIIHTellb IIOI к Оде k Произв ОДИТСЯ

ВХОДНЫМ ИМПУЛЬСОМ, Ест1И На ВХОД СЧЕ Гчика 8 приходит (импульсов, то на выходе счетчика 8 появляется импульс переполнения, который закрывает элеt мент 1 4 и г)рекрагяает подачу импульсоВ на выход уcTpoécò!Ea, ин5 11PI!xOII)!I/III! затсм и1)пульс ВХОДНОЙ

ПОСгЛЕДОВатЕЛЬНОСти ВНОВЬ 5тстан()ВЛИ p leò Все элементы устройства В исходное полажение и цикл погтаряется на время

1 —:1

6 1

Устранение указанной погрешности осуществляется следующим образом.

Каждый импульс выхода счетчика 3 поступает на управляющий вход регистра 10. При этом, если на выходе блока 7 синхронизации нет импульса, то регистр 10 подключен через коммутатор 14 ко вторым входам сумма« тора 9. В сумматоре 9 при этом производится вычисление суммы содержимого регстра 10 и регистра !3.

В начале работы, а затем каждый раз, когда на выходе старшего разря.да сумматора 9 появляется импульс, коммутатор 14 подключает регистр 18 ко вторым входам сумматора 9, При этом в сумматоре 9 суммируется доп >лнительный код числа k, т.е.

2 — k,,где q - количество разрядов

М сумматора, и число . Импульс на выходе сумматора 9 появляется тогда, когда содержимое его превышает 2, т.е. сумма остатков ай)

4, превышает k. Этот сигнал поступает на информационный вход блока 7 синхронизации, приведенного в исходное состояние импульсом с выхода счетчика 3 и управляемого импульсами ге нератора 1 тактовых импульсов через вход управления. Блок 7 синхрониза. 55 ции вырабатывает импульс длительностью Т кОTОрый E!pихОдя Bа () у э

) один из входов элемента И 2, закрывает его на время ТО. Это привоСНОВВ, 30 TaI, как независимо От Величины коэффициента умножения сумматор 9 считает до 2, где q - количест(ВО POÇPßÄOB СУММатОРа, ТО Jt CTPO)ECT

Ва работоспособно при любых величи35 нах кoý4ìðèöèe!ITa умножения.

Таким образом, предлагаемое уст— ройства имеет стабильный каэф4игп)— е-т у.и(ожения и широкий диапазон из-МЕИЕН11я ЕГО ВЕЛИ-.(ИНЬ! е ПРИ -"тОМ абЕСS 9l появляется импульс. Таким образом, счетчик 3 аовместна с блокам 6 записи и регистром ll выполняет функцию кодоуправляемаго дел11теля с коэФФиииентом деление 1 е J . если на вход счетчика 3 проходят все импульсы с генератора 1, то импульс на выходе его появляется кажipbEA раз через промежуток времени

„1И

Для умножения без погрешностей этот проме ток времени должен быть

Значит, на выходе устройства 1-ый импульс появляется с опережением печивается срав EItтельнo простая рее-в,11тэ аtl)IЯ УстPОИC.т Ва .

Формула изобретения

Н1(фРОВай СЛЕД-.Г;Ий -эи110:-.;. -. ЕЛ.-. -:.аС-:: гать) сацержаш)-;й г)ос„-,едавательна сое, и-;el ные ге г;=pbITOp Т, ктавы):. Нм— пуль" ОВ пер()ь Й э гс1 ент 1л е пепвый

C e T÷)II(Второй -teMeHT 11

11)г)1е второй ВХOfj I(OT OpOT а TTt.!, IeTCR

Входом я Выход Выходом цифра"-ore

С.1едящега умнажитeT!II wacTOTb!Ä а также последовательна соединенные перВ Ы и Р Е Г И С т 0 и С У) .М ст 0 Р, В Ь(ХОД C T Л Р шега разряда 1(oтарога соединен с ин-" фаг. )ацион Ib!)t! e)(o ob! блока ации а ВьэХОДЫ О(тс1ПЬНЫХ раэрЛДОГ с I IIE40PIIßbII!0 II!- b! и В холами В г О РОГО

9190

ВНИИПИ Заказ 2160/38 Тираж 954 Подписное филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 ч регистра, и последовательно соединенные второй счетчик и третий регистр, при этом управляющий вход и выход синхронизации соединены соответственно с выходом генератора такторых HM пульсов и с другим входом первого элемента И, а управляющие входы первого и.третьего регистров и вход обнуления второго счетчика соединены с вторым входом элемента ИЛИ, о т — !О л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициентов умножения, в него введены последовательно соединенные четвертый регистр, первый блок записи и 15 третий счетчик, выход которого соединен с управляющим входом первого блока записи и счетным входом второго счетчика, инверсные выходы соединены с информационными входами первого 2О регистра, а вход — с выходом генератора тактовых импульсов, между выходом третьего регистра и управляющим входом первого счетчика введен второй блок записи, между выходом 25

66 8 четвертого регистра и вторым входом второго элемента И введены последовательно соединенные третий блок записи, у правляюший вход которого соединен с вторым входом элемента," ИЛИ, и четвертый счетчик, при этом выходы четвертого регистра и выходы второго регистра соединены соответственно с входами первого и второго каналов введенного двухканального коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а выходы соединены с вторыми входами сумматора, выход первого счетчика соединен также с входом обнуления блока синхронизации и управляющими входами второго регистра и второго блока записи и счетным входом четвертого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2806947/18-24, кл. G 06 F 7/52, 03.08.79 (прототип .