Умножитель частоты Советский патент 1983 года по МПК H03B19/00 

00 Изобретение относится к радиотехнике.и может использоваться для умножения частоты.электрических сигналов, например в ; измерительной технике. Извесзтен умножитель частоты, содержащий формирователь напряжения треугольной формы, а также два блока сравнения,.первые входы которых соединены ,с.соответствующими выхода ми формирователя опорвшх напряжений LI . . .Однако S известном умножителе ча тоты не обеспечивается достаточная стабильность коэффициента, умножения при изменении питающих напряжений, погрешностях формирователя напряжения треугольной формы, а также из-з климатических и механических воздей ствий . Цель изобретения - повышение ста бильности коэффициента умножения. Поставленная цель достигается те что .в умножитель частоты, содержащи формирователь напряжения треугольной формы, а также два блока сравне ния, первые входы которых соединены с соответствующими, выходами формиро вателя опорных напряжений, введены последовательно соединенные источни симметричного прямоугольного наприжения, выход которого соединген с вх |Дом формирователя напряжения треугольной формы, дифференцирующий бло .инвертор, элемент ИЛИ и триггер, пр этом выход формирователя напряжения треугольной формы соединен с вторыми входами блоков сравнения и входом формирователя опорных напряжений, выходы блоков сравнения и дефференци рующего блока соединены соответствующими входами элемента ИЛИ, а выход триггера является выходом умножителя частоты. , На фиг.1 представлена структурная электрическая схема умножителя часто ты; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. .Умножитель частоты содержит источник . 1 симметричного прямоугольног напряжения , формирователь 2 напряжения треугольной формы ; два блока 3, .4 сравнения элемент ИЛИ 5, тригге б, формирователь 7 опорных напряжений, .дифференцирующий.блок 8 и инвертор 9. Умножитель частоты работает следующим .образом. Напряжение (типа меандр) с выхода источника 1 симметричного прямоугол ного напряжения (фиг.2а) поступает на входы формирователя 2 напряжения треугольной формы.и дифференцируюше го блока 8, формирующего импульсы, соответствукадие фронтам прямоугольного, напряжени я. На фиг.2б представлен выходной: сигнал формирователя 2 напряжения треугольной формы и положительное напряжение с одного из выходов фор мирователя 7 опорных напряжений (в качестве которого может быть использован , амплитудный детектор), поступающие на входы блока 3 сравнения. На фиг.2в представленывыходной сигнал формирователя 2 напряжения треугольной формы и отрицательное напряжение с другого выхода формирователя 7 опорных напряжений, поступсшщие на.входы блока 4 сравнения. На.этих диаграммах индексом 1 обозначены .сигналы, соответствующие номинальному значению выходного сигнала фор«4ирователя 2 напряжения треугольной формы, а индексом 2 обозначены .сигналыJсоответствующие другому, например, уменьшенному значению выходного сигнала формирователя 2 напряжения треугольной формы, получающемуся вследствие нестабильности, его работы. Выходной сигнал формирователя 2 напряжения треугольной поступает на входы блоков 3 и 4 сравнения , в которых сравниваемся .0 сигналами., поступающими с выходов формирователя опорных напряжений. Импульс положительной полярности с выхода дифференцирующего блока 8 .{фиг.2г) , соответствующий переднему фронту прямоугольного напряжения, также поступает через элемент ИЛИ fe на счетный вход триггера 6. Это;г е импульс, инвертированный инвертором 9, уже отрицательной полярнос-ри . (фиг.2д) не проходит через элемент:ИЛИ 5.. . В моменты сравнения сигналов на выходах блоков 3 и 4 сравнения формируются .импульсы одной,например,поло-. жительной.полярности.(фиг.2е, 2ж)/которые затем поступают через элемент ИЛИ 5 на триггер 6. Импульс, соответствующий заднему Фронту прямоугольного напряжения отрицательной полярности, инвертируется инвертором 9 и через элемент ИЛИ 5 поступает на счетный вход триггера 6. Таким образе), на вход триггера 6 через элемент ИЛИ 5 поступают импульсы положительной полярности с выходов блоков 3 и 4 сравнения, и поочередно с выходов дифференцирующего блока 8 и инвертора 9.Проход1ящая чррез элемент ИЛИ 5 .последовательность импульсоа .представлена на.фиг.2з. . ЗДемент.ИЛИ,5 пропускает импульсы только одной, полярности (например,положительной), триггер 6 срабатывает всоответствии с поступающими на его вход импульсами и на его выходе формируется периодическое симметричное напряжение прямоугольной фОЕЯИЫ (фиг.2и) , частота которого в три раза выше частоты сигнала источника, 1 --симметричного прямоугольного напряжения. При этом величина напряжений на выходах формирователя 7 опорных напряжений выбирается (масштабируется), раёНрй 0,33 от амплитуды напряжения -треугольной формы. Иначе, если в результате нестабильной работы формирователл 2 напряжения треугольной формы (его выходной сигнал изменяется по амплитуде , например, уменьшается(Фиг. Iиндекс 2), а величины опорных напряжений, поступающих на другие входы блокоб 3 и 4 сравнения не изменяются ,ДФиг.2б, в индекс 1) , асо это приводит к изменению соотношениях с ампли, тудойС выходного сигнала форми1 Ьвателк ; 2 напряжения Т15еугольной формы. При I этом блоки 3 и 4 сравнения срабатызгапа Сал.в моменты равенства величин уменьшенного значения выходного сиг: нала, формирователя 2 напряжения треугольной формы (фиг.26, в, индекс 2) :к опорных напряжений с выходов форми рователя 7 опорных напряжений -(фиг.26,. в,индекс 1). На Bxb;$jt элемента ШШ 5 поступала бы в Этом случае последовательность ямауЛьсов с фазовой модуляцией,т.е. импульсы поступгши бы через разные промежутки времени, в соответствии с этими импульсами срабатывал бы триггер б, на выходе которого сигнал имел бы вид, показаний на фиг.2к. В результате этого изменилось бы мгяойенное значение частоты /сигнала на выходе устройства (на выходе триггера |б) , что означает изменение мгновенного коэффициента умножения частоты. Поскольку же выгодные напряжения формирователя 7 опорных напряжений определяются величиной его .входного напряжений, т.е. амплитудным значением выходного сигнала формирователя 2 напряжения треугольной формы, то величины выходных напряжений формирователя t опорных напряжений повторяют изменения его входного напряжения. Так, при уменьшении амп 1итуды: выходного напряжения формирователя 2 напряжения ;треугольной формы пропорционально уменьшаются и выходные напряжения формирователя 7 опорных напряжений (фиг.26, в, индекс 2)/ В результате .этого отношение выходного напряжения формирователя 7 опорных напряжений к амплитуде выходного сигнала формирователя 2 напряжения треугольной формыjсохраняется равным ; 0,33, а мгновенное значение частоты j выходного напряжения триггера 6 (фиг,2л) не изменяется и сохраняется равным утроенному значению частоты сигнала источника 1 симметричного прямоугольного напряжения, т.е. обеспечивается высокая стабильность коэффициента умножения.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий формирователь напряжения тре:угольной формы, а также два блока сравнения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами форшрователя опорных напряжений отличающи й : я тем, что. с цепью повышения стабильности коэффициента умножения, в него введены последовательно соединенные источг ник симметричного прямоугольного напряжения, выход которого соединен с входом формирователя напряжения треугольной фоцжы, диффере Щ1фую1ций :блок, инвертор, элемент ИЛИ и триггер, при этом выход фop шpoвaтeля напряжения треугольной формы соединен с вторыми входами блоков cpkBИения и ВХОДСН4 формирователя опорных напряжений, выходы блоков сравнения и дифференцирующего блока соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, а выход триггера явля етс я выходом умножит ел я частоты. S (Л С