Делитель частоты следования импульсов с дробным коэффициентом деления

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЬВтОРСКОМЬ СВИДИтИЛЬСтВЬ (н)984056

Союз Советских

Социалистических

Респубпии (6 I ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид-ву— (22) Заявлено 24.07.81 (2l) 3321835/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 23.12.82 (5l)N. Кл.

H. 03 К 23/02

3Ьеударстеенный квинтет ле делам изебретеннй и открытнй (53) УДК621.374..44(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. А. Фомин, Э. A. Фомин и А. К. Мерзля (7l) Заявитель (54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

С ДРОБНЪ|1 КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к импульсной технике и цифровой автоматике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах радиолокации, вычислительной и измерительной технике.

Известно устройство, основанное на параметрическом преобразовании сигналов в аналоговых линиях задержки и содержашее линию задержки с переменными параметрами, линию задержки, предназначенную для синхронизадии управляюшего напряжения с входным сигналом, плавную линию задержки, генератор управляюшего напряжения, блок выделения преобразованного сигнала 1 3.

Недостаток этого устройства — сложность управления и недостаточно вЫсокая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является делитель частоты следования импульсов с дробным коэффициентом деления, содержаший делитель частоты с управляемым коэффициентом деления, один вход которого соединен

2 с шиной эталонной частоты, второй входс первой шиной управления, третий входс первым выходом блока сравнения кодов, входы которого соединены с выходами двух сумматоров, первые входы которых подключены ко второй и третьей шине уггравления, второй вход одного сумматора соединен с выходом второго сумматора, а выход делителя частоты с управляемым коэффициентом деления через управляемый элемент задержки соединен с выходной шиной, блок памяти, первый и второй входы которого соединены с выходами сумма» торов, два вентиля, умножитель и делитель чисел, входы которого соединены с третьей и четвертой шинами управляюших сигналов, а выход ссньдинен с первым входом умножителя чисел, второй вход которого соединен с выходом управляемого элемента за держки и первыми входами вентилей, вто»

21 рые входы которых соединены с выходами блока сравнения кодов, а выходы вентилей подключены к третьему и четвертому входам блока памяти, выход которого соеди нен с третьим входом умножителя чисел, с выходом которого соединен вход управления управляемого элемента задержкиГ23

Однако известное устройство имеет недостаточно высокую надежность ввиду его сложности

LIent изобретения — повышение надежности устройства путем его упрощения.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель частоты следования импуль сов с дробным коэффициентом деления, содержащий два счетчика импульсов, элемент задержки и два элемента И, введены третий счетчик импульсов, триггер, дополнительный элемент задержки, элемент ИЛИ и блок элементов И, первые входы которого соединены с разрядными выходами первого счетчика импульсов, вторые входы — с выходом элемента задержки, а выходы - с разрядными входами второго .zo счетчика импульсов, .выход которого соединен с его обнуляюшим входом, счетным входом первого счетчика импульсов, входом элемента задержки, первым входом элемента ИЛИ и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине и единичному входу триггера, а выход - к обнуляющему входу первого счетчика импульсов и второму входу элемента ИЛИ, выход которо30 го через дополнительный элемент задержки соединен с нулевым входом триггера, выхбд которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с тактовой шиной, а выход - с входом третьего счетчика импуль-N сов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняю- 4 шие его .работу.

Устройство содержит элементы И 1 и

2, R5 -триггр 3, счетчики 4-6 импульсов, элементы 7-8 задержки, блок 9 элементов И, элемент ИЛИ 10, входную ши-45 ну 11, тактовую шину 12, выходную шину 13.

Устройство работает следующим об, разом.

В исходном состоянии счетчика элементы И 2 и 1 установлены в состояние, при котором коэффициент пересчета их равен единице. Триггер 3 находится в исходном состоянии, когда на его прямом выходе низкий потенциал. Импульсы тактовой частоты (фиг. 2 а) не проходят на выход элемента 2. На счетчике установлен ко-. эффициент пересчета К,„, определяюший нужную скорость приращения частоты.

3 984056 ф

Положим для простоты К 1. При приходе на шину 11 первого импульса из исходной последовательности импульсов, подлежащих делению (фиг. 2s), триггер 3 переключится. На его прямом выходе появится импульс, который поступит на второй вход элемента 2. Импульсы тактовой частоты начнут поступать на вход счетчика 6, а затем счетчика 5. Поскольку коэффициенты пересчета счетчиков 5 и 6 равны единице, то первый импульс так-. товой частоты появится сразу на шине

13 и одновременно переключит триггер

3 в исходное состояние через элементы

10 и 8. Одновременно с этим этот импульс будет записан. в счетчик 4 так, что его первый разряд перейдет в низкое состояние. Импульс с шины 13 через элемент задержки 7, величина которой определяется быстродействием счетчиков, пройдет на вторые входы блока 9. Таким образом, в счетчик 5 будет записано чис,ло два за счет включения первого разря;да. В дальнейшем цикл повторяется. С приходом, второго импульса исходной последовательности на шину 11 триггер 3 переключается. Импульсы тактовой частоты начинают поступать на вход счетчика

6, а затем 5. Однако теперь на выходе счетчика 5 появится второй импульс, который вернет триггер 3 в исходное состояние и одновременно запишет в счетчик 4 число три, которое перепишется в пять.

С приходом следуюших импульсов на шину 11 циклы будут повторяться, но каждый раз коэффициент пересчета счетчика 5 будет изменен на единицу. LImn будет продолжаться до тех пор, пока импульс с шины 13 и импульс на шине 11 не совпадут с точностью до ширины этих импульсов, когда через элемент 11 произойдет обнуление счетчика 4.

На фиг. 2 показана осциллограмма напряжения на выходе элемента 2, на фиг. 2 . — на выходе устройства. В случае., если коэффициент пересчета счетчика 6 отличен от единицы К ) 1, то величина шага прирашения частоты возрастет в Кп, раз. Пусть на шине 11 частота .следования импульсов равна Р„, а на шине 13 частота следования импульсов—

Е . Тогда коэффициент пересчета устройства равен дт

К = = — =1+ > (1)

f2 Т1 Т1, где и Т= — T>- Т, Т и Т вЂ” соответствуюшие периоды следования входных и выходных импульсов.

5 9840

Частота следования импульсов на выходе счетчика.6 IS т К = — о- у„ где,Делитель частоты следования импульсов с дробным коэффициентом деления, содержаший два счетчика импульсов, элемент задержки и два элемента И, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены тре тий счетчик импульсов, триггер, дополни« тельный элемент задержки, элемент ИЛИ и блок элементов И, первые входы которого соединены с разрядными выходами первого счетчика импульсов, вторые входыс выходом элемента задержки, а выходыс разрядными входами второго счетчика импульсов, выход которого соединен с его обнуляюшим входом, счетным входом первого счетчика импульсов, входом элемента задержки, первым входом элемента ИЛИ и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине и т

К где Е. — частота тактовых импульсов.

Величина шага дТ в этом случае точно равна величине периода Т»»» импульсов на выходе счетчика 6, т. е.

К р (2) 10 т

Тогда,.рыражение (1) с учетом (2) примет вйщ

К

К =1+ =1+ — - К

,- Т„Ет

Частота следования импульсов на выходе устройства будет равна

К1

1 —. К (Ъ) / ч- 1 пъ т

Путем несложных преобразований вы-. ражение (3) можно привести к виду т

Е (к,+ к„,)

К

30 тогда К =1+ — °

"о

Выражение (3) показывает, что варьирование величинами Е и К„ позволяет получить любое дробное значение коэффициента деления К>.

Например, для получения коэффициента деления Кч= 1 15 при +1 = 100 Гц ближайшее целое число коэффициента пересчета К,», счетчика 6

К, = 15 при fт= 10 Гц

Ф

Однако для достижения более высокой точности изменения частоты целесообразно увеличить частоту тактовой последо5 45 вательности, например, У> = 10, тогда

К = 150. Значение выходной частоты при

l1l этом будет равно

= 100 1 + . 15 = — 86, )Я So

100 100

1,15

Если отношение Т„/йТ является целым, то совпадение импульсов на элементе 1 будет происходить через число периодов, rn = Т /пТ, так как в этом случае в од-. ном периоде входной последовательности будет укладываться целое число периодов последовательности на выходе счетчика 6.

56 б

Если Т /д Т не является целым, то

1 число периодов ю до аовпадения будет определяться значением

НОК (Т„, лт), где НОК - символ наименьшего общего кратного, иначе нак

После каждого совпадения импульсов на элементе 1 происходит обнуление счетчика 4 и цикл повторяется в том же порядке. При требуемом значении К т 2 за каждый частотный цикл, соответствуюший перебору чисел от 1 до m на шине

ll будет проходить несколько импульсов входной последовательности, так как триггер по единичному входу находится в опрокинутом состоянии.

Элемент 10 совместно с элементом

8 задержки служит для исключения неопределенного состояния триггера 3 в случае совпадения по времени импульса на шине 11 и импульса с шины 13 на его единичном и нулевом входах. Величина времени задержки ь3 элемента 8 выбирается из условия fò где Ти — длительность входного импульса, Экономическая эффективность предлагаемого делителя частоты с дробным коэффициентом деления заключается в его простоте по сравнению с известными техническими решениями аналогичного типа, а также в отсутствии сложных дефицитных элементов, за счет чего была повышена надежность устройства.

Формула изобретения

ФигЛ

Составитель О. Кружилина

Редактор В. Лазаренко Техред О, Неце Корректор Г. Огар

Заказ 9957/76 Тираж 959 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

7 9840 единичному входу триггера, а выход - к обнуляющему входу первого счетчика импульсов и второму входу элемента ИЛИ, выход которого через дополнительный weмент задержки соединен с нулевым входом триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с тактовой шиной, а выход — с входом третьего счетчика импульсов, выход которого соединен со счет- о чым входом второго счетчика импульсов.

56 8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Найденов Л. Н., Фомин Э. А. Транс« формация спектра электрических сигналов в длинных линиях с переменными параметрами. Радиоэлектротехника", 1968, т.23, N 1.

2. Авторское свидетельство СССР № 750744, хл. Н 03 К 23/02е 1978 ° !