Умножитель частотно-импульсных сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсмик

Социапистичесимк

Республик

tttt9688l 2 (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22)Заявлено 20.05.81 (21) 3265203/18-24 с присоедммением заявки РЙ (23 ) П риоритет (5l )М. Кл.

G 06 F 7/68

9юуаврспапйй квинтет

CCCP ю дерн вюбретенкЯ

I в вткрыткЯ

Опублмковано 23,10.82. Бюллетень p@ 3с1 (M) УДК 681,32 (088.8) Дата опублнкованмя описания 23 . 10.82 (-72) А вторы изобретения

Г.И.Ильканаев, Т.КеИсмаилов, А.H.Самедов и И. !

t с Ы .t;; .: 1 ::ttrpg а еит !

Особое конструкторское бюро "Каспий" АН йаерб "йиаесбой,Я т (71) Заявитель (54) УИНОЖИТЕЛЬ 4АСТОТНО-ИИПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение. относится к автоматике .и вычислительной технике и может быть применено для умножения частоты следования импульсов на коэффициент, больший единицы.

Известен умножитель частотно-импульсных сигналов, содержащий делитель

I частоты, счетчик, преобразователь код - напряжение, управляемый генератор, блок временной раздвижкл импульсов, блок задержки, блок выделения разности периодов, триггер и элементы И (1).

Недостатком умножителя является ограниченный диапазон умножаемых частот. Известен также умножитель частотно-импульсных сигналов, содержащий блок управления, измеритель периода, регистры, генератор сески опорных

I частот, управляемые генераторы, двоичный умножитель, узел формирования задержки, узел вычисления частот и формирователь импульсов (? ).

Недостатком данного умножителя, работающего в широком диапазоне изменения умножаемых частот, является сложность технической реализации.

Наиболее близким к предлагаемому

5 является умножитель частотно-импульс ных сигналов, содержащий генератор опорной частоты, соединенный выходом с сигнальным входом управляемого делителя частоты, подключенного первым управляющим входом к выходу первого элемента И, а выходом - к счетному входу счетчика и к первому входу второго элемента И, выход ко,,торого соединен с выходной шиной умножителя частотно-импульсных сигналов, а второй вход " с первым выходом триггера, подключенного вторым выходом к первому входу первого эле20 мента И, первым входом - к первому выходу дешифратора и к первому входу третьего элемента И, а вторым входом - к входной шине умножителя частотно-импульсных сигналов, втоЦелью изобретения является расширение диапазона скорости изменения умножаемой частоты.

С этой целью в умножитель частотно-импульсных сигналов, содержащий генератор опорной частоты, соединенный .выходом с сигнальным входом управляемого делителя частоты, под" ключенного первым управляющим входом к выходу первого элемента И, а выходом - к счетному входу счетчика и к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с выходной шиной умножителя, частотно-импульсных сигналов, а второй Вход - с первым выходом триггера, подключенного вторым выходом к . первому входу первого элемента И, первым входом " к первому выходу дешифратора и к первому входу третьего элемента И, а вторым входом—

3 9688 рому входу третьего элемента И и к входу элемента задержки, соединенного выходом с установочным входом счетчика ) кодовыи ВыхОд KQTopof О подключен к входу дешифратора, соединенного вторым выходом с вторым входом первого элемента И, а выход третьего элемента И подключен:.к. второму управляющему входу управляемого делителя частоты (3 ). 16

Недостатком известного умножителя является ограниченный по динами" ческой точности диапазон скорости изменения умножаемой частоты. При большом скачке увеличения частоты входных импульсов исключается воз» .,можность совпадения ближайшего входного импульса, поступающего после увеличения частоты, с импульсом с

nepBoro выхода дешифратора, при этом коэффициент деления управляемого делителя частоты не изменится с измене-: нием частоты входных импульсов, При большом скачке уменьшения частоты входных импульсов делительность изме- >> нения коэффициента деления управляемого делителя частотй, т.е. устаНОВление статического коэффициента умножения умножителя, будет равна сумме длительностей периодов входной частоты, равной числу импульсов, поступивших с выхода управляемого делителя частоты за время между n-w импульсом (где п - коэффициент умножения умножителя) с выхода дешифратора и ближайшим входным импульсом

3$ изменившейся частоты.

12 4 к входной шине умножителя частотноимпульсных сигналов, второму входу третьего элемента И и к входу эле- мента задержки, соединенного выходом с установочным входом счетчика, кодовый выход которого подключен к входу дешифратора, дополнительно введен.(n-2) .элементов И,(где и:- коэффициент умножения умножителя), (n-1) мультивибраторов и элемент ИЛИ, соединенный входами с выходами мультивибраторов, а выходом - с вторым управляющим входом управляемого делителя частоты, подключенного выходом к второму входу первого основного элемента И, а каждый i"ûé (1 ф i 6- 2) дополнительный элемент И соединен первым входом с (i+1)-ым выходом дешифратора, вторым входом - с входной шиной умножителя частотно-импульсных сигналов, а выходом - с входом (i+ .+1)-го мультивибратора, причем, вход первого мультивибратора подключен к выходу третьего основного элемента И, На чертеже изображена блок-схема умножителя частотно"импульсных сиг" налов.

Умножитель содержит генератор 1 ,опорной частоты, соединенный выходом с сигнальным входом управляемого делителя 2 частоты, подключенного первым управляющим .Входом к выходу первого основного элемента И 3, а выходом - к счетному входу счетчика 4 и к первому входу второго основного элемента И g. Элемент И 5 соединен выходом с выходной шиной умножителя частотно-импульсных сигналов, а вторым входом - с первым выходом триг гера б. Триггер 6 подключен вторым выходом к первому входу элемента

И 3, первым входом - к первому выходу дешифратора 7 и к первому входу третьего основного элемента И 8, а вторым входом - к входной шине умножителя частотно-импульсных сигналов, второму входу .элемента И 8 и к входу элемента 9 задержки. Выход элемента 9 задержки соединен с установочным входом счетчика 4, кодовый выход которого подключен к входу дешифратора 7. Элемент ИЛИ 10. соединен входами с выходами (и-1)-го мультивибратороа 11 (где n - коэффициент умножения умножителя), а выходом - c вторым управляющим входом делителя 2 частоты, подключенного выходом к второму входу элемента

И 3. Каждый i"-ый {1 i б и-2) до"

9688 полнительный элемент И 12 соединен первым входом с (i+1)-ым выходом дешифратора 7, вторым входом - с входной шиной умножителя частотно-импульсных сигналов, а выходом - с входом 5 (i+1)-ro мультивибратора 11. Вход первого мультивибратора 11 подключен к выходу элемента И 8 ° Дешифратор

7 предназначен для определения состояния счетчика 4, причем номеру i. 6 (1 6 i < n-1) - выход дешифратора 7 соответствует код (и-1+1) счетчика

4. Каждый i-ый мультивйбратор 11 предназначен для формирования серии из

i импульсов при подаче импульсного 1% сигнала на его вход.

Умножитель частотно-импульсных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии коэффициент 20 деления делителя 2 установлен таким, что на его выход за один период входной частоты fO< проходит (и+1) импульсов с выхода генератора 1. На выход умножителя за это время пройдут и И импульсов, так как триггер 6 устанавливается в единичное состояние с поступлением импульса входной частоты э» и возвращается в исходное состояние с поступлением и-ro импуль- Зр са с выхода. делителя 2, т..е. с первого выхода дешифратора 7> управляемого счетчиком 4.. Таким образом выходная частота умножителя будет равна foal, nf „, На втором выходе.триг гера 6 формируется импульс, длительность которого равна длительности между поступлением и-ro импульса с выхода дешифратора 7 и ближайшим импульсом входной частоты, на выходах элементов ИЛИ 10 и И 3 установлены уровни логической единицы. С поступлением каждого импульса входной частоты через время, определяемое элементом

9 задержки,.счетчик 4 и дешифратор 7 возвращаются в исходное состояние.

Частота fg, на выходе делителя 2 может принимать значения (и+<) + ВХ

%.

Из приведенных соотношений следу. ет, что скорость установления статического коэффициента деления делителя 2 при изменении частоты умножаемых импульсов в рассмотренном уст" ройстве выше> чем в известном в m раз при уменьшении частоты умножа = < о= (+") ВХ > где f - частота импульсов генератоо ра 1, к - максимальный коэффициент деления частоты делителя 2.

В исходном состоянии

12 6 где L - коэффициент, принимающий значения от 1 до К;

f<< - входная частота умножлтеля в исходном состоянии

С уменьшением частоты входных импульсов до f „ на выход делителя 2

ВХд. при исходном коэфФлциенте деления . L/K за один период входной частоты пройдут (и+2) и более импульсов. При совпадении их с импульсом на втором выходе триггера 6, но выход элемента

И 3 и первый управляющий вход делителя 2 пройдут (и+2) и более импульсов, изменяющие коэффициент деления делителя 2 таким образом, что за один период установившейся частоты -f ко"

В эффициент деления делителя 2 установится таким, что на выход умножителя снова будут проходить и импульсов, т.е.

4-Ф И)Д

4 ("+") ВХ, где m - -число импульсов с выхода де" лителя 2, поступивших за время между приходом n-ro импульса с выхода дешифратора 7 и приходом ближайшего импульса частоты f><, b - -дискретность изменения часто" ты на выходе-делителя 2.

С увеличением частоты входных импульсов до ГВ„ при совпадении ближай" шего импульса частоты f1>, с импульс сом на одном из выходов дешифратора

7, например на (n-1)-ом выходе, сработает .(n-2)-ой элемент И 12 и (n-1)-ый мультивибратор 11. В результате серия из (и-1)-ro импульса с выхода данного мультивибратора поСтупит через элемент ИЛИ 10 на второй управляющ>ий вход делителя 2. При этом за один период установившейся входной частоты коэффициент деления делителя 2 изменится таким образом, что на выход умножителя вновь byдут проходить и импульсов, т.е. емых импуль сов и в (и-1 ) раз при увеличении частоты умножаемых импульсов. Данное обстоятельство обеспечивает раЬоту рассмотренного умножителя частотно-импульсных сигналов в более широком диапазоне скорости изменения умножаемых частот.формула изобретения

Умножитель частотно-импульсных сигналов, содержащий генератор опорной частоты, соединенный выходом с сигнальным входом управляемого дели теля частоты, подключенного первым управляющим входом к выходу первого элемента И, а выходом. - к счетному входу счетчика и к первому входу

- второго элемента И,.выход которого соединен с выходной шиной умножителя частотно-импульсных сигналов, а

I второй вход - с первым выходом триг.гера, подключенного вторым выходом к первому входу первого элемента

° И, первым .входом - к первому выходу дешифратора и к первому входу тре" тьего элемента И, а вторым входомк входной шине умножителя частотно импульсных сигналов, второму входу третьего элемента И и к входу элемента задержки, соединенного выхо- дом с установочным входом счетчика, 968812 8 кодовый выход которого подключен к входу дешифратора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона скорости изменения умножаемой частоты, в него дополнительно введены (п-.2) элементов И (где n - -коэффициент умножения умножителя), (ri-1) мультивибраторов и элемент ИЛИ, соединенный входами с

1в выходами мультивибраторов, а выходом - .с вторым управляющим входом, управляемого делителя частоты, подключенного выходом к второму входу первого основного элемента И, а

И каждый 1-ый (1 i n-2) дополнительный элемент И соединен первым входом

t с (1+1)-ым выходом дешифратора, вторым входом - с входной шиной умножителя частотно-импульсных сигналов, рр а выходом - с входом (1И)-го мультивиЬратора, причем вход первого. .мультивибратора подключен к выходу третьего основного элемента И.

Источники информации, ру принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

t 355624, кл. G 06 G 7/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2868734/24, кл. G 06 F 7/68, рр 1980.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2851280/21, кл. G 06 G 7/16, 1980, (прототип).

968812

Составитель C.Êàýèíîâ

Редактор А.Шандор Техред А. Бабинец Корректор В. Бутяга

Заказ 17 77 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Illl Патент, г. Ужгород, ул . Проектная,