Устройство для изменения частоты следования импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к импульсн технике и может быть использовано как источник импульсной последовательности с изменяющейся частотой по заданному закону, а также для формирования сигналов со сложной частотной модуляцией. Известно устройство для изменени частоты следования импульсов по линейному закону, содержащее опорный генератор, счетчик, дешифратор, ком мутатор 1 . Однако это устройство формирует только импульсы кусочно-линейной функциональной зависимости. Наиболее близким к изобретению является устройство для изменения частоты следования импульсов, содер жащее опорный генератор, счетчик, дифференцирующие цепочки, блок коммутации, дополнительный счетчик, элемент ИЛИ и выходной делитель. Вы ход опорного генератора соединен с входом счетчика, выходы разрядов которого через дифференцирующие цепочки подключены к блоку коммутации ;вторая группа входов которого соеди нена с выходами дополнительного сче чика, вход которого соединен с выхо дом счетчика, выходы блока коммутации соединены с входс1ми элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с выходом устройства(2 Однако это устройство не обеспечивает высокой точности формирования заданного закона изменения частоты из-за дискретности переключения частоты следования импульсов и наличия в выходном сигнале паразитных составляющих, возникающих при неравномерном распределении импульсов во времени. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в -устройство для изменения частоты следования импульсов, содер жащее элемент ИЛИ, делитель частоты блок коммутации, счетчик, генератор опорной частоты, первый выход которого соединен с входом счетчика. выходы блока коммутации подключены к входам элемента ИЛИ, выход которо го соединен с входом делителя часто ты, выход которого подключен к выходной шине устройства, введены дешифратор, п элементов ИЛИ и блок временной задержки, вход которого подключен к второму выходу генератора опорной частоты, разрядные выходы счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого « оединены с входами п элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам блока коммутации, вторые вхо ды которого соединены с выходами блока временной задержки. . На фиг. 1- приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, блок 2 временной йадержки, счетчик 3, вычислитель 4, состоящий ИЗ дешифратора 5 и п элементов ИЛИ 6, блок 7 коммутации, элемент ИЛИ 8 и делитель 9 частоты. Пример. Пусть закон изменения времени появления импульсов на выходе устройства определяется выражением. t d(i) , (1) Где , 1, 2...k- номер импульса на выходе с начала отсчет а J d - коэффициент пропорциональности/X - целое число. В частном случае формирователя сигнсша при X 1 выражение (1) принимает вид t - d(i)(2) В каждом интервале времени с начала отсчета укладывается число п импульсов 1I При ,lCHd lc, лГГ, где Г О, 1, 2, ... k, число опорных импульсов на i-ом интервале времени равно по О, , П2 14,1Г пз 17,3 3 f-i4 10 -jk . nj 22,4; 24,5 Числа ng , n , pj , rig ,,, имеют Дробную часть. Счетчик 3 считает целые числа импульсов, которые укладываются между нулевым и 1-ым моментом времени. На выходах дешифратора 5 появляются импульсы длительностью So после подсчета числа импульсов в соответствии с выражением т Ent lO -fP (4) где - целая часть числа х. Импульсы появляются на соответствующих выходах дешифратора 5 лосе Подсчета еледующего-числа импульсов С) О, т, 10, т2 14, тл- 17, 1п 20, т 22, ... Часть моментов времени будет очно соответствовать выражению (2) i 0, 1, 4 9, 16 ... или гПд О, Ю; т 20, ... Назначением вычислителя 4, состощего цз дешифратора 5 и п элементов ЛИ б, Является формирование на выодах п элементов ИЛИ б управляюршх мпульсов, поступающих на первые входы блока 7 коммутации, в соответ ствир с сигналами разрядных выходов счетчика 3. Выходы дешифратора 5 ра биты на группы. В первую группу вкл чаются выходы, которые соответствуют точному значению временных интер валов т 0; т 10; т 20; ..., а также близкие к ним интервалы времени, например т 14. Другие группы выходов дешифрато1эа 5 организуются и. соответствии с выражением N Ent Гр(п, - Ent ГпЛ) +0,5 Ent p(n- - m-) + 0,. (5) Вторая группа выходов соответствует N 1/ 17; m j 22 f mg 28 Третья группа образуется из дов дешифратораГБ, для которых m 24, m 26; 31 и т.д. Кажда из групп выходов дешифратора 5 подключается к своему элементу ИЛИ из п элементов ИЛИ б: первая - к элеме ту ИЛИ с нулевым номером, вторая к элементу ИЛИ с первым номером, третья - к элементу ИЛИ с вторым но мером и т.д. В соответствии с заложенным в вычислителе 4 алгоритмом с выхода генератора 1 импульсы опорной часто . ты с периодом следования о, поступаю I на счетчик 3, увеличивая величину его кода. Дешифратор 5 формирует импульсы согласно кодовым сигналам разрядных выходов счетчика 3. На фиг. 2 представлены временные диаграммы; а - напряжение на выходе генератора 1-, 8 - напряжение на вы ходе элементов ИЛИ б с нулевым номером; Ь - напряжение на выходе элемента ИЛИ б с первым номером; 1 - напряжение на выходе элемента ИЛИ 6 со вторым номером; g - напряжение на выходе элемента ИЛИ б с третьим номером. Импульсы с входов п элементов ИЛИ б поступают на первые входы блока 7 коммутации, на вторые входы которого поступают импульсы с соответст вукяцих выходов блока 2 временной задержки. Влок 2 обеспечивает на выходах импульса опорной частоты с задержкой, определяемой из выражения4° Тит:). где находится из формулы (5) Для каждого временного интервала с момента начала отсчета. Для блока 2 р 3 (фиг. 2) приве дены следующие временные диаграммы: е. - напряжение опорной частоты, импульсы которой имеют нулевую задержку с момента начала отсчета (ну левой выход блока 2 временной задержки) ; . - напряжение опорной час тоты на первом выходе блока 2, импульсы которого задержаны относительно исходных на время А (,/(p+D j - напряжение опорной частоты на втором выходе блока 2 , и - -напряжение опорной частоты на третьем выходе блока 2 временной задержки. Каждая из данных последовательностей (фиг. 2,е -U ) отличаются друг от друга величиной задержки от лЧд 5 до ut, 3to/(p+l) - 3J,/4,. В блоке 7 коммутации происходит сравнение временного положения импульсов с выходов элементов ИЛИ 6 и с выходов блока 2 временной збщержки. Так как на выходе элемента ИЛИ 6 с нулевым номером имеется Импульсная последовательность, представленная на фиг. 2б , а соответствующая ей. последовательность с исхода блока 2 приведена на фиг. 26, поэтому на выход блока 7 коммутации проходят, импульсы опорной частоты в интервалы времени, соответствующие выходам дешифратора 5: т, т , т, 014 Также импульсная последователь-, ность на выходе элемента ИЛИ б с перч вым номером (фиг. 26) сравнивается в блоке 7 коммутации с напряжением первого выхода блока 2 (фиг. 2Ж ) и на выходе 7 коммутации проходят импульсы опорной частоты, задержанные на время дt д/(р+1), в интервалы времени, соответствующие выхо|Дам деаифратора 5: т, т5, mg, ... . Такое же- сравнение задержанной импульсной последовательности.опорной . частоты и выходных сигналов элемен-, тов ИЛИ происходит в блоке 7 коммутации и для других номеров. В результате на выходе элемента ИЛИ 8 имеется импульсная последователь- ность вида фиг. 2 к . Делитель 9 преОбразуют импульсы фиг. 2к в последо-. вательность вида фиг. 2л. Таким образом происходит фор№1рование импульсной последовательности с заданным законом изменения частоты, причем период повторения закона изменения частоты определяется объемом счетчика 3. Использование в устройстве вычислителя и блока временной задержки позволяет повысить точность формирования импульсной последовательности импульсов в заданные моменты времени. Ввиду отсутствия в выходной импульсной последовательности пoбoчныз (паразитных) составляющих, устройство позволяет снизить коэффициент деления делителя до двух для формирования сигнала, представленного на фиг. 2 А , что приводит к увеличению в k/2 раз верхней граничной частоты формируемого сигнала, где

k - коэффициент деления выходного делителя известного устройства.

Изобретение позволяет формировать сигнгшы с большими значениями скорости изменения частоты следования импульсов и девиации частоты. Устройство может формировать импульсы с изменякхцейся частотой следования по любому закону

f(t) - St + fg

путем изменения алгоритма работы вычислителя согласно формуле (1),

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содер|Жащее элемент ИЛИ, делитель частоты, счетчик, блок , генератор опорной частоты, первый выход которого соединен с входом счетчика, выходы блока коммутгщии подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом делителя частоты, выход которого подклк чен к выходной шине устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, в него введены дешифратор, п элементов ИЛИ и блок временной задержки, вход которого,подключен к второму выходу генератора опорной частоты, разрядные выходы счетчика соединены с входгьми дешифратора, выходы которого соединены с входами п элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам блока коммутации, вторые входы которого (Л соединены с выходами блока временной задержки. ш о ф