Умножитель частоты
Союз Советсиин, Социапис тически к
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. с вид-ву {22) Заявлено 229780 (21) 2963926/18-24 r с присоединением заявки М {23) Приоритет (51)М. Кл. G 06 F 7/68 9и1удвуствкнны6 квинтет СССР ао двлам нзабретенн11 н вткрытнй Опубликовано 150482. Бюллетень И 14 Лата опубликования описания 15. 04. 82. (53) УДК б81;325 (088. 8) L Е.К.Батуревич,E.Ñ.Бураков.С.И.Иаевский и р.Ф.Петрик (72) Авторы изобретения Конструкторское бюро "Шторм" при Киевско 1 ордена Ленина политехническом институте им. 50-летия -эелико1к. Октябрьской социалистической революции (7l ) Заявитель (54) УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в частотомерах, фаэомерах и фаэовращателях. Известен умножитель частоты, со держащий фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генератор, делитель частоты и фазовращатель 11 1 Недостатком умножителя частоты является ограниченный диапазон изменения умноженных частот. Известен также умножитель частоты, содержащий генератор сетки частот, блок управления, счетчик-измеритель периода, регистры, управляемые генераторы, блок задержки, формирователь, двоичный умножитель и блок выполнения частот (2) . Данный умножитель частоты работает в широком диапазоне изменения умножаемых частот, однако отличается сложностью технической реализации. Наиболее близким к изобретению является умножитель частоты, содержащий генератор импульсов, первый и второй счетчики и делитель частоты, подключенный входом к выходной 5 шине умножителя частоты, а выходомк первому входу фазового детектора, соединенного вторым входом с входной шиной умножителя частот, а вы1О ходом - с входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу управляемого генератора, сое. диненного выходом с первым входом первого элемента И, подключенного 15 выходом к счетному входу управляе" мого делителя частоты, выход которого соединен с выходной шиной умножитвля частоты, а управляющие входы - с выходами элементов И первой и второй групп, подключенных первыми и вторыми соответственно к выходам первого и второго счетчиков, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего эле92072 ментов И, подключенных первыми входами к выходу генератора импульсов, причем вторые входы первого, второго и третьего элементов И, входы первого и второго счетчиков и вторые входы элементов И первой и второй групп соединены с соответствующими выходами блока управления, подключенного входом к входной шине умножителя частоты. Недостатком умножителя является сложность технической реализации умножителя в широком диапазоне частот. Цель изобретения - упрощение умножителя частоты при обеспечении, работы в широком диапазоне частот. этой целью умножитель частоты, содержит генератор импульсов, первый и второй счетчики и делитель частоты, подключенный входом к выходной шине умножителя частоты, а выходом - к первому входу фазового детектора, соединенного вторым вхо" дом с входной шиной умножителя частот, а выходом — с входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу управляемого генератора, содержит два коммутатора, третий счетчик и регистр, соединенный выходами с управляющими входами первого коммутатора, управляющим входом — с входной шиной умножителя частоты и с входами обнуления первого и второго счетчиков, а информационными входами — с выходами второго счетчика и с управляющими входами второго коммутатора, подключенного выходом к счетному входу второго счетчика, а информационными входами — к выходам первого счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора импульсов, причем первый коммутатор подключен выходом к выходной шине умножителя частоты, а информационными входами — к выходу управляемого генератора и к выходам третьего счетчика, соединенного счетным входом с выходом управляемого генератора. На чертеже изображена блок-схема умножителя частоты. Блок-схема содержит генератор 1 импульсов, первый, второй и третий счетчики 2,3 и 4, регистр 5, первый и второй коммутаторы 6 и 7, управляемый генератор 8, фильтр 9 нижних частот, фазовый детектор 10 и делитель 11 частоты. Выход делителя 11 ЭО Э5 5 подключен к первому входу детектора 10, соединенного вторым входом с входной шиной 12 умножителя, управляющим входом регистра 5 и с входами обнуления счетчиков 2 и 3, а выходом — с входом фильтра 9, подключенного выходом к входу управляемого генератора 8. Коммутатор 6 соединен управляющими входами с выходами регистра 5, информационными входами - с выходом управляемого генера" тора 8 и с, выходами счетчика 4, а выходом - с выходной шиной умножителя частоты и с входом делителя 11 частоты. Счетный вход счетчика 4 подключен к выходу уп" равляемого генератора 8, Регистр 5 соединен информационными входами с выходами счетчика 3 и с управляющими входами коммутатора 7, подключенного выходом к счетному входу счетчика 3, а информационными входами - к выходам счетчика 2, Счетчик 2 соединен счетным входом с выходом генератора 1. Умножитель частоты работает следующим образом. В первом такте выполняется грубое измерение периода входной частоты с помощью счетчика 2. Соотношение частоты генератора 1 и входной частоты умножителя выбираешься таким образом,что при максимальной входной частоте в счетчик 2 записывается число1.При этом счетчик 3 находит ся в нулевом состоянии и в регист р 5 записывает ся число О.Это значит, что входная умножаемая частота находит ся в нулевом диапазоне. Далее при каждом удвоении периода входного сигнала счетчик 2 записывает число, для регистрации которого потребуется большее число разрядов (на один) счетчика. В результате этого на выходе коммутатора 7 происходит смена логического уровня и в счетчик 3 записывается единица, которая переносится в регистр 5, увеличивая число„ записанное в нем, на единицу.Это число определяет диапазон, в котором находится входной сигнал, причем увеличение периода в два раза влечет за собой увеличение кода номера диапазона на единицу.. Рассмотрим пример. Входная частота равна 1 кГц, частота генератора 1,равна 200кГц. В этом случае в счетчик 2 записывается чис. ло 200, для регистрации которого вход делителя частоты 11 поступают сигнал управляемого генератора 8, частота которого Е /2. В результате на входах фазового детектора 1О опять равные частоты за счет работы системы фазовой автоподстройки частоты. Переключение каналов коммутатора 6 выполняется во всем диапазоне умножаемых частот. Таким образом рассмотренный умножитель частоты по сравнению с известным позволяет упростить техническую рекомендацию умножения частоты в широком диапазоне .за счет уменьшения разрядности используемых дискретных схем. S частности реализации счетчиков, делителя, регистра и коммутаторов на микросхемных расширен" ной 155 серии позволяет выполнить умножитель частоты с коэффициентом умножения б4 в диапазоне частот 3 Гц - 256 кГц. Формула изобретения Умножитель частоты, содержащий генератор импульсов, первый и второй счетчики и делитель частоты, подключенный входом к выходной шине умножителя частоты, а выходом - к первому входу фазового детектора, соединенного вторым входом с входной шиной умножителя частот, а выходом — с входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу управляемого генератора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения умножителя частоты, он содержит два коммутатора, третий счетчик и регистр, соединенный вы" ходами с упгавляющими входами первого коммутатора, управляющим входом — с входной шиной умножителя частоты и с входами обнуления первого и второго счетчиков, а информационными входами - с выходами второго счетчика и с управляющими входами второго коммутатора, подключенного выходом к счетному входу второго счетчика, а информационными входами к выходам первого счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора импульсов, причем первый коммутатор подключен выходом к выходной шине умножителя частоты, а информационными входами — к выходу управляемого генератора и к выходам третьего счетчика, соединенноS 920725 6 требуется сеть двоичных разрядов. Действительно, в самом начале цикла, после сброса счетчиков 2 и 3 в нуль, на выход коммутатора 7 подключается младший разряд счетчика 2. После записи единицы в счетчик 2 счетчик 3 находится в нулевом состоянии, т.е. к выходу коммутатора 7 подключается младший разряд счетчика 2. После записи в счетчик 2 числа 2 про- 10 исходит смена логического уровня на выходе коммутатора 7 и в счетчик 3 записывается единица, в результате чего к выходу коммутатора 7 подключается выход второго разря- 15 да счетчика 2. Далее при записи в счетчик 2 числа 4 происходит очередная смена логического уровня на выходе коммутатора 7, так как к его выходу подключен второЙ раз- 2О ряд счетчика 2, на выходе которого в это время установится "о". В результате этого в счетчик 3 записывается уже число 2, что приводит к тому, что к выходу коммутатора 25 7 подключается уже выход третьего разряда счет чика 2. Переключение разрядов счет чика 2 на выходе коммутатора 7 происходит до тех пор, пока в счетчик 3 не запишется число 6. Э1о 39 значит, что входная частота 1 кГц при частоте генератора 1 200 кГц, находится в шестом диапазоне. Информа" ция об этом заносится в регистр 5. Описанная операция выполняется в течение каждого периода входной частоты. Во втором такте выполняется собственно умножение входной частоты. Максимальная частота Е 1Гуправляемого генератора 8 выбирается из соображения, что -= BX ax К ц,р„ ц„„ Ф причем требуется перестройка его в 2 раза. При максимальной входной частоте Е щ учитывая изложенное,, в регистре 5 записывается число О, вследствие чего к выходу 6 подключается непосредственно выход управляемого генератора 9. Вследствие этого (учитывая, что управляемый генератор 8 имеет перестройку в 2 раза) на входах фазового детектора 10 частоты равны за счет работы системы фазовой автоподстройки частоты. При увеличении периода входной частоты в 2 раза в регистр 5 записывается число 1 и к выходу коммутатора 6 подключается выход первого разряда счетчика 4, и.е. на. 920725 Составитель С.Казинов Редактор Л.Авраменко Техред Ж. Кастелевич Корректор Г.Решетник Заказ 2344/56 Тираж 732 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 го счетным входом с выходом управляемого генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР и 621062, кл. Н 03 8 19/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2868734/18-24, кл. G Об Г 7/68, 08.01.80. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2832169/18-24, кл, G 0б F 7/52, 1979 (прототип).
