Умножитель частоты Советский патент 1983 года по МПК G06F7/68 G06G7/16 

Иэобретение отнсхзится к автоматике и вьцчислительной технике и можетнайти примеиение для умножения частоты следования импульсов иа два с половиной при сохранении скважности импульсов равной двум.

Известен умножитель частоты, содержедий преобразователь частота напряжение, управляемый одновибратор, удвоитель частоты, делитель частоты на два и элементы И и ИЛИ 1.

Недостатком умножителя является неравномерность следования выходных импульсов..

Наиболее близким к изобретению является умножитель частоты, содержащий триггер, счетный вход которого соединен с входом умножителя частоты и с входом интегратора, прямой выход - с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, а инвJepcный выход - с первым входом третьего элемента И-НЕ, причем второй вход первого элемента И-НБ подключен к выходу первого компаратора. Соединенного первым входом с первым выходом источника опорнрго напряжения,, а вторьм входом - с управляющим входом источника опорного напряжения и с atoxoAOH интегратора, причем выход компаратора подключен к второму, входу третьего элемента И-НБ, соединенного выходам с первым входом четвертого элемен та И-НБ, подкгаоченного выходом к выходу умножителя частоты, А вторым входом - к выходу второго элемента И-НЕ, соединенного входом с выходом первого элемента И-НБ 2.

Недостатком этого устройства яв10ляется ограниченный диапазон изменения выходных частот из-за пониженной величины коэффициента умножения, так как данный умножитель позволяет умножать, частоту следования импульсов1

15 только в полтора раза.

Цель изо.бретения - расширение диапазона изменения выходйых частот за счет увеличения коэффициента умиожеИИЯ.

20

Поставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты, содержгшщй триггер, счетный вход которого соединен с входе умножителя частоты и с входом интегратора, прямой выход

25 с первыми входами первого и второго элементов И-НБ, а инверсный выход с первым входом третьего элемента И-НЕ, причем второй вход первого элемента И-НБ подключен к выходу перво30 .го компаратора, соединенного первым входом с первым выходом источника опорного напряжения, а вторым вхо дом - с управляющим входом ис.точника опорного напряжения и с выхЪдом интегратора, цополнител но введены элементы И и НЕ и второй компаратор, подключенный первым вхо дом к выходу интегратора, вторым вх дом - к второму выходу источника опорного напряжения, а выходом - к второму входу второго элемента И-НЕ и к входу первого элемента НЕ, соед ненного выходом с вторым входом тре тьего элемента-И-НЕ,подключенного тр тьим входом через второй элемент НЕ выходу первого компаратора, причем выходы элементов И-НЕ соединены с входами элемента И, выход которого является выходом умножителя частоты На чертеже изображена блск-схема умножителя частоты. Устройство содержит триггер 1, счетный вход которого соединен с вхо дом 2 умножителя частоты .и с входом интегратора 3, прямой выход -с первыми входаги первого и второго элементов И-НБ 4 и 5, а инверсный выход - с первым входом третьего элемента И-НЕ 6. Второй вход элемента И-НЕ 4 подключен к выходу первого компаратора 7, соедмненнхэго первым входом с первым выходом источника 8 опорного напряжения, а вторым входом - с управляющим входом источника 8 и с выходом интегратора 3. Второй компаратор 9 подключен первым входом к выходу интегратора 3, вторым входом - к второму выходу источника -8, а выходом 7 к второму входу элемента И-НЕ 5 и к входу первого элемента НЕ 10. Выход элемента НЕ 10 роединен с вторым входом элемента И-НЕ 6, подключенного третьим вхо дом через второй элемент НЕ 11 к выходу первого, компаратора.Выходы элементов И-НЕ 4, 5 и.6 соединены с вхо дами элемента И 12, выход которого является выходом умножителя частоты Ум 1Ьжитель частоты работает следующим образом. Прямоугольная последовагелькость импульсов умножаемой частоты со сква ностью равной двум поступает с входа 2 на вход интегратора 3 и на счетный вход триггера 1. Треугольное напряже ние с выхода.интегратора 3 подается на входы компараторов 7 и 9. С перво го и второго выходов источника 8 опорного напряжения на входы компараторов 7 и 9 поступают напряжения, соответственно равные U |-и,« и U2 ytJm, где U(t - амплитудное значевне напряжения на выходе интегратора 3. Эти напряжения регулируются при изменении входной частоты за сче подачи выходного напряжения интегратора 3 на управляющей вход источимка 8, В результате сравнения выходного напряжения интегратора 3 с опорн ми значениями напряжений на выходах компараторов 7 и 9 формируются последовательности прямоугольных импульсов, Причем на выходе компаратора 7 формируются импульсы, длительность кото-, рых равна у Т, где Тц - период следования импульсов умножаемой частоты, а передние фронты опережают задние фронты импульсов умножаемой частоты на величину ;j вх- выходе ;компаратора 9 формируются импульсы, длительность которых равна 2/5 Т, а передние фронты отстают от задних фронтов импульсов умножаемой частог ты -на величину - Tg. При этом середины импульсов с выхода компаратора 7 совпадают -с задними фронтами импульсов умножаемой частоты, а середины импульсов с выхода компаратора 9 - с передними фронтами импульсов умножаемой частоты. Если же входы компаратора 9 подключены к выходам интегратора 3 и источника 8 таким образом, что на выходе компаратора 9 формируются импульсы длительностью 3/5 Tgy, середины которых совпадают с задними фронтами импульсов умножаемой частоты, то для обеспечения нормальной работы умножителя не- : обходимо выход компаратора 9 подключить к второму входу элемента И-НЕ б непосредственно, а. к второму входу элемента И-НЕ 5 - через элемент НЕ 10. Прямые и инвертированные (с помощью элементов НЕ 11 и 10) последовательности импульсов с выходов компараторов 7 и 9 поступают на входы элементов И-НЕ 4, 5 и 6, на входы которых также поступают импульсы длительностью Tgj( с прямого и инверсного выходов триггера 1. В результате логического объединения сигналов с выходов элементов И-НЕ 4, .5 и б на элементе И 12 на выходе умножителя частоты формируется выходная импульсная последовательность со сквахсностью равной двум и частотой следования в два с половиной раза больше частоты следования импульсов на входе умножителя. Таким образом, введение новых элементов в рассмотренном умножителе частоты по сравнению с прототипом позволяет расширить диапазон изменения выходных частот за счет повышения коэффициента умножения, что и определяет технико-экономические преимущества предлагаемого умножителя частоты. Формула изобретения Умножитель частоты, содержащий триггер, счетный вход которого соединен с входом умножителя частоты

И с входом интегратора, прямой выход с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, а инверсный выход - с первым входом третьего элемента И-НЕ, причем второй вход первого элемента И-НЕ подключен к выхо-, ду первого компаратора, соединенного nepBbiM входом с первым выходом источника опорного, гнапряжения, а вторым входом - с управляющим входом источника опорного напряжения и с выходом интегратора, отличающийся .тем, что, с целью расширеЬия диапазона изменения выходных частот за счет увеличения коэффициента умножения, в него дополнительно элементы И и НЕ и второй компара тор, подключенный первым входом к выходу интегратора, вторым входом - к второму выходу источника опорного

напряжения, а выходом - к второму входу второго элемента И-НЕ и к входу первого элемента НЕ, соединенного выходом с вторым входш третьего элемента Й-НЕ, подключенного третьим входом через Ъторой элемент НЕ к выходу первого компаратора, причем выходы элементов И-НЕ соединены с входами элемента И, выход которого явяяется выходом умножителя часто ты. I

Источники инфо1 4ации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 524310, кл. И 03 К 3/72, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 3308430/18-24,

кл. G Об G 7/16, 02,07.81. (прототип) .