Умножитель частоты следования импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

H 03 К 5/01 (22) Заявлено 29. 12.80(2! ) 3225258/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень p@27

Дата опубликования описания 25.07.82! оеударстненный комитет

СССР но долом нэобретеиий и открытий (53) УДК621. .374(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Астапенко, В. И. Микулович и Н. Н. Скриган !

Й

Белорусский ордена Трудового Красного Зна нтт- государственный университет им. В. И. Лени а (7! ) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной и импульсной технике и может найти применение в устройствах, где необходимо умножение частоты следования импульсов.

Известен умножитель частоты следования импульсов, содержащий делитель опорной частоты импульсов, счетчик импульсов, счетчик импульсов опорной частоты, блок управления, запоминаюший регистр и блок элементов И Pl)

Недостатком данного умножнтеля является пониженная точность умноженияе

Наиболее близким по технической сущности к изобретению. является умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого делителя частоты и первым 2( входом блока управления (входйого формирователя), второй вход которого подвпочен к входной шине, а первый выход» к установочному входу счетчика импупь2 сов, выходы которого соединены с группой входов первого запоминающего ре гистра, управляющий вход которого сое-, :динен с вторым выходом блока управления,. и сумматор, группа выходов которого, соединена с группой входов второго запоминающего регистра, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, а также счетчик импульсов опорной частоты, выходной формирователь импульсов и блок переноса 52 .

Недостаток этого .устройства — недостаточно высокая точность умножения.

Цель изобретения — повышение точности умножения.

С этой целью s умножитель частоты следования импульсов, содержапцтй генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого дели» теля частоты и первым входом блока управления, второй вход которого подключен к входной шине, а первый выход ° к установочному входу счетчика импульсов, выходы которого сое3ощены с группой входов первого запоминающего регистра, управляющий вход которого соеди:лен с вторым выходом блока управления, и сумматор, группа выходов которого соединена с группой входов второго запоминающего регистра, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, введены второй делитель истоты и третий запоминающий регистр, уггравляюцгий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, группа входов — с группой выходов первого . делителя частоты, а выходы — с второй гругцгой входов сумматора, выход которого соедцнен с первым входом второго делителя частоты, счетный вход которо> го соединен с выходом генератора опорной частоты, первая И вторая группа .входов — с первой и второй группами выходов первого запоминающего регистра, а выход — с управляют г входом второго запоминающего регистра, при этом первый выход блока управления соединен с управлякшпъг входом первого делителя частоты, первая группа входов

4Ф которого соединена с шинами ввода кода дробной части коэффициента деления, вторая группа входов — с шинами ввода кода целой части коэффициента дележи, а выход - с счетным входом счетчика импульсов.

Причем первый делитель частоты со. держит элемент запрета, элемент сравнения, счетчик импульсов, элемент ИЛИ, запоминающий регистр и сумматор, разрядные выходы которого подключены к группе входов запоминающего регистра, выходы которого подключены к первой группе входов сумматора, вторая группа входов которого является первой группой входов первого деггителя частоты, а выход подкгпочен к первому входу элемента запрета, второй вход которого является первым входом первого делителя часто„ты, а выход соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, ервая группа выходов счетчика импульсов является группой выходов первого делителя частоты, а вторая группа выходов соединена с первой группой входов элемента сравнения, вторая группа входов которого является второй группой входов первого делителя частоты, а выход: элемента сравнения соединен с управляющим входом запоминающего регистра, первым входам элемента ИЛИ и является выходом первого делителя частоты

И соединен со счетным входом счет мгка импульсов, при.этом второй вход элемента ИЛИ является управляющим входом первого делителя частоты, На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устроиство содержит блок 1 управле,ния, генератор 2 опорной частоты, первый делитель 3 частоты с дробным пере. менным коэффициентом деления, счетчик

4 импульсов, запоминающие регистры 5, 6 и 7, сумматор 8 по переменному модулю, второй делитель 9 частоты с дробным переменным коэффициентом деления.

Первый делитель- 3 частоты с дробным переменным коэффициентом деления состоит из запоминающего регистра 10, сумматора l l, элемента 12 запрета, счет гика 13 импульсов, элемента 14 сравнения, элемента ИЛИ 15.

Второй делитель 9 частоты с дробным переменным коэффициентом деления состоит из запоминающего регистра 16, сумматора 17, элемента 18 запрета, элемента 19 переноса кода, вычитающего счетчика 20 импульсов и элемента

2l фиксации нуля.

Числами 22 и 23 обозначены входная и выходгая шины, 24 и 25 — шины ввода кода дробной и целой частей коэффгщиента деления делителя 3.

Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.

Пусть требуется реализовать умножение частоты на некоторый коэффициент

К, который в системе счисления по осно ванию 6 можно представить в виде: ф

К= (3 (3 С4 . Oq > где n — число разрядов К, а т - целое число (гй ) О); Тогда коэффициент деления делителя 3 устанавливается равным С ф

l(=+ с1 4 e

Делитель 3 работает следуюп1им образом.

Пусть в начальный момент состояние регистра 10 нулевое. Тогда на выходах

"умматора 11 будет число ь К,, пред,=тавляющее собой дробную часть коэф:фиш ента К .

Импульсы генератора 2 поступают через элемент 12 на счетный вход счетчика 13 и увеличивают записанное в нем число. Когда состояние счетчика

13 примет значение с11, на выходе элемента 14 появится импульс, который осуществляет запись суммы в регистр

10, установку через элемент ИЛИ счет5 9450 чика 13 и поступает на выход делителя частоты 3. Значение суммъr сумматора

1 1 составит число 2 а К.„, Далее процесс повторяется.

Если на каком пибо. этапе число 1 д К„. превысит единицу, то на выходе переноса сумматора появляет.я импульс, а à принимает значение 89 =1 0 К. -1.

Импульс переноса поступает на вход элемента запрета 12 и исключает один 10 импульс из последовательности на входе счетчика 13. Таким образом, очередной импульс на выходе элемента 14 появится через с1 +1 импульсов генератора 2.

I 15

На выходе сумматора 11 будет число

5S+ +Ь К1 °

Таким образом, период следования импульсов на выходе делит ля 3 щжнимает значения с} Т и (с1 +1) T . Можно показать, что средняя частота следования выходных импульсов равна Е, (К„, где T0 — период следования опорных импульсов, a f О - частота опорных импульсов.

Счетчик 4 подсчитывает в течение периода Т Х умножаемой частоты число выходных импульсов делителя.3. Результат подсчета — число P — - равен и ай fpaK„}

4. 1 где Мо =ТЬХ О, .ДНΠ— погр но. ь представления числа hip цепым числом импульсов; h и — остаток числа импульсов в счетчике.13 к моменту прихода очередного входного импульса, а (Ph К.Ддробная часть от ж ражения в скобках.

По очередному входному импульсу сигналом блока управления 1 число Р записывается в регистр 5, а число ь и « в регистр 7. Затем счетчики 4 и 13 устанавливаются в нулевое состояние и начинается новый цикл измерения периода техЧисло P определяет к ент д 45 ления делителя 9 частоты. Если Р в системе счисления по основанию представляется в виде

Р-- Ь„Ь ... Ье, 50

К-а

I 1 .дЯ . фФЪ

Частота следования импу лисов на выходе

-30 умножителя равна куех

Вь Р1 1х fо

1. Умнякитель частоты следования импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым-входом первого делителя чаототы и первым входом блока управления, второй вход которого подключен к входной шине, а первый выход — к установочному входу счет*яка импульсов, выходы которого соединены с группой входов первого запоминакецего регистра, управ то число Р/cj имеет вид

Р д

m < ". e-m a ОЕ-11--1 ЕРазряды регистра 5, содержащие щсла .

ЬЕщ ... ЬЕ, подключаются к входам сумматора 17, а остальные — к элементу 19.

64 6

Делитель 9 рабетает аналогично дели- телю 3. Импульсы генератора 2 через элемент 18 поступают на вход счетчика

20 и уменьшают записанное в нем число.

При достижении нулевого состояния элемент 21 выдает импульс, цо которому элемент 19 осушествляет запись числа

b -}э ...Ъ 1,1 нз регистра 5 в счетчик

20, а в регистр 16 записывается сумма из сумматора 17. Этим же импульсом сумма сумматора 8 записывается в регистр 6.

Если на каком либо этапе сумма чисел, поданных на входы сумматора 8 превысят число с1., то на выходе переноса сумматора появляется сигнал, кото-, рый поступает на вход переноса младшего разряда сумматора 17. Такое включение дополнительных узлов приводит к тому, что коэффициент деления 9 определяется числом P дй

Р .г .е м р+ к} а к„а" к„а к,а

К„-4„

nil k(P.hg}+aN о а максимальная погрешность, определяе мая вторым слагаемым, составит вепичиэкю .

Вх Illa@

О и, при условии К1) 2, она меньше, чем в известном устройстве.

Таким образом, предлагаемое, устроство позволяет повысить точность умножения.

Формула изобретения

7, й45Ма 8 ляющий вход которого соединен с вторым . элемент ИЛИ, запоминающий регистр и выходом блока управления, и сумматор, сумматор, разрядные выходы которого группа выходов которого соединена с подключены к группе входов запоминаюгруппой входов второго запоминающего цего pepHGTpa, выходы которого подклюрегистра, выходы которого соединены- с чены к первой группе входов сумматора, первой группой входов сумматора, о Рторая группа входов которого является л и ч а ю шийся тем, что, с целью первой группой входов первого делителя повышения то щости умножения, в него частоты, а выход подключен к первому введены второй делитель частоты и тре- входу элемента запрета, второй вход тий запоминающий регистр, управляющий 10 . которого является первым входом первовход которого соединен с вторым выхо- го делителя частоты, а выход соедщен долл блока управления, группа входов с первым входом счетчика импульсов, с группой выходов первого делителя час второй вход которого соединен с выходом тоты, а выходы - с второй группой вхо- элемента ИЛИ, первая группа выходов дов сумматора, выход которого соединен 15 счетчика импульсов является группой с первым входом второго делителя часто выходов первого делителя частоты, а ты, четный вход которого соединен с . втораа группа выходов соединена с первыходом генератора опорной частоты, вой группой входов элемента сравнения,первая и вторая группы входов — с пер- вторая группа входов которого является вой н второй группами выходов первого 2(вгорой группой входов первого делителя запоминающего регистра, а выход — с частоты, а выход элемента сравнения управляю1 им входом второго запоминаю- соединен с управляющим входом запомищего регистра, при этом первый выход нающего регистра, первым входом зле@ ока управления соединен с управляю- мента ИЛИ, является выходом первого щим входом первого делителя частоты, 25 делителя частоты и соединен со счетным первая группа входов которого соедин - входом счетчика импульсов,- при этом на с шинами ввода кода дробной части второй вход элемейта ИЛИ является коэффщиента деления, вторая группа вхо управляющим входом первого делителя дов — с шинами ввода кода целой части . частоты. коэффициента деления, а выход - с счет- зо Источники информации, ным входом счетчика иъ чульсов. принятые во внимание при экспертизе

2. Умно>китель по и. 1, о т л и— 1. Авторское свидетельство СССР ч а ю шийся тем, что первый дели- М 357668, кл. Н 03 К 5/01, 1977. тель частоты содержит элемент запрета, 2. Авторское свидетельство СССР элемент сравнения, счетчик импульсов, ¹ 705657, кл. Н 03 К 5/01, 1977.

Составитель О. Кружилина

Редактор А. Козорез ТехредЕ»Харитончик Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5348/73 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Фнлнал ППП Патент», г. Унгород, тл. Проектная, 4