Умножитель частоты следования импульсов

 

(72) Авторы изобретеиия

В. Ф. Тарасов B. Н. Попов и 8. Н. Лебвдвв-- -- — —I

Пензенский политехнический институт (7!) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах и цифровых системах автоматического управления для масштабирования информации, представленной в час- s тотно-импульсной форме.

Известен умножитель частоты импульсов, содержащий генератор опорной частоты, делитель частоты, счетчик, блок сравнения, группу управляемых регистров сдвига и элемент или j>).

Недостатками данного умножителя являются сложность и низкая помехозащищенность-.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является умножи" тель частоты следования импульса, содержащий опорный генератор, дели. го тель частоты и поразрядно соединенные с блоком сравнения счетчик импульсов и.реверсивный счетчик, элемент

И, триггер и ключ, первый вход которого

2 соединен с выходом опорного генератора, а выход — с входом счетчика импульсов, при этом входная шина подключена к первым входам делителя частоты, элемента И и триггера, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, выход — с вторым входом клю-. ча, с вторым входом элемента И и с входом сложения реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к выходу элемента И, а выход устрой-. ства сравнения соединен с входом сброса счетчика импульсов и с вторым входом делителя частоты P2 ).

Недостатками известного устройства являются низкая помехоустойчивость и сложность.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при одновременном упрощении устройства.

Для достижения цели в умножитель частоты следования импульсов, содер-, жащий генератор опорной частоты, два регистра сдвига и делитель часто3 96115 ты, вход которого соединен с тактирующим входом первого регистра,сдвига, введен элемент задержки, выход которого соединен с синхровходом первого регистра сдвига, а вход - с выходом делителя частоты, вход которо" го подключен к выходу генератора опорной частоты, и тактирующим входом второго регистра сдвига, счетный вход которого соединен с входной шиной, 1в а информациойные выходы — с информационными входами первого регистра сдвига.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемо- 1 го умножителя.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, регистры 2 и 3 сдвига, делитель 4 частоты, элемент 5 задержки. 20

Умножитель работает следующим образом.

Импульсы опорной частоты fo с выхода генератора 1 поступают на тактирующий вход регистра 2 и на вход делителя 4, коэффициент деления которого равен заданному коэффициенту умножителя М.

Импульсы делителя 4, частота следования которых равна f /М, подаются на тактирующий вход регистра 3 и через элемент 5 на синхровход регистоа 2.

Каждый импульс умножаемой частоты

F поступающий на счетный вход регистра 3, записывается в первом разряде этого регистра (разряд из состояния "О" переводится в состояние

"1") и последовательно переносится со скоростью, соответствующей частоте о управляющих импульсов Г /М, формируемых на выходе делителя 4. Кроме этого, импульсы поступают на вход элемента 5 задержки. Каждый раз импульс с выхода элемента 5 задержки, посту- 4 пающий на синхровход регистра 2, обеспечивает перепись содержимого регистра 3 в регистр 2.

ЗначениЯ частот Го и f /È, а так- В же число разрядов регистров 2 и 3 сдвига выбираются таким образом, чтобы за период тактирующей частоты ((М осуществлялся однократный опрос каждо-.

-го разряда регистра 2 (последователь-, ный сдвиг всех разрядов в сторону старших). Частота импульсной последовательности Гзь,„ на выходе устройства

К х

Sbtx о и где и. — число разрядов регистра 3 сдвига.

Значение кода N, формируемого в оегистре 3, равно где Т „„ — измерительный интервал.

Измерительный интервал T„-.„„ в иом предлагаемом устройстве определяется числом разрядов и регистров сдвига и периодом тактирующей частоты о/М (3) Тимм и 1 о.

С учетом выражений (2) и (3) перепишем формулу (1) в виде т,. +Т„

8ых Т х

И3Ы

Из анализа последнего выражения следует, что Г „, генерируемая устройством, пропорциональна среднему значению умножаемой (входной) частоты F „ за измерительный интервал

Тизл.

В отличие от традиционных принципов построения умножителей частоты, реализующих кодирование по периоду умножаемой частоты Г „, в предлагаемом устройстве используется метод прямого счета импульсов за измерительный интервал Т „„ (2). Значение кода N формируемого в регистре 3, является интегральной оценкой входной частоты F>x, что гарантирует высокую помехозащищенность предлагаемого устройства.

В предлагаемом умножителе частоты следования импульсов коэффициент умножения определяется только коэффициентом деления делителя 4 и не зависит от входного сигнала.

О ф пропорциональна коду N записанному в регистре 3. Для F,„ имеем

Формула изобретения

Составитель О. Кружилина

Редактор Н. Джуган Техред С. Иигуйова Корректор H. Король

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7319/76

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

5 9611

Предлагаемое устройство обладает логической простотой построения, так как отсутствуют операции сброса и проблемы синхронизации, высокостабильным коэффициентом умножения, не- s зависящим как от неравномерности следования импульсов умножаемой частоты, так и от импульсных помех.

Введение в устройство элемента задержки и новых связей упрощает его и уменьшает пульсации выходного сигнала, что позволяет использовать изобретение для умножения неравномерноследующих импульсных последовательностей. 15

Умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор опор-20 ной частоты, два регистра сдвига и делитель частоты сдвига, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью .. повышения помехоустойчивости при одновременном упрощении устройства, в него введен элемент задержки, выход которого соединен с синхровходом первого регистра сдвига, а вход - с выходом делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, и тактирующим входом второго регистра сдвига, счетный вход которого соединен с входной шиной, а информационные выходы - с информационными входами первого регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 580634, кл. Н 03 К 5/156, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 540381, кл. Н 03 К 23/00, 1975.