Широкополосный быстродействующий умножитель частоты Советский патент 1983 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к устройст вам, предназначенным для умножения частоты следования импульсов, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известен умножитель частоты, сое держа1ций управляемый генератор, дел тель частотьл, триггер 1. Однако устройство работает тольк при одном коэффициенте умножения. Наиболее близким к предлагаемому является широкополосный быстродейст вующий умножитель частоты, содержащий преобразователь период-напряжение, выход которого соединен с вход управляемого генератора, триггер, первый вход которого соединен с вхо дом преобразователя период-напряжен и является входом умножителя, выход триггера подключен к управляющему входу преобразователя период-напряж ние, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которог подключен к выходу управляемого генератора, выход которого является выходом умножителя, второй вход три гера подключен к выходу делителя частоты с переменным коэффициентом деления . Недостатками этого умножителя ча тоты являются, BO-rfepBbix, невозможность переключения коэффициентов умножения в широком диапазоне, напри мер, от 2 до 9999, вследствие резкого усложнения схемы и уменьшения на дежности работы. Цель изобретения - повышение надежности работы при переключении коэффициентов умножения в широком диапазоне. Для достижения цели в широкополос ном быстродейтсвующем умножителе частоты, содержащем преобразователь период-напряжение, выход которого соединен с входом управляемого . гене.ратора, триггер, первый вход которог соединен с входом преобразователя период-напряжение и является входом широкополосного быстродействующего умножителя частоты, выход триггера подключен к управляющему входу преобразователя период-напряжение, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу управляемого генератора является выходом ишрокополосног быстродействующего умножителя частот управляемый, генератор содержит стаби лизатор тока, выход которого соедине с реверсивным переключателем, первый и второй компараторы, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами реверсивного переключателя, первый вход первого компаратора является входом управляемог генератора, второй вход первого компаратора соединеноС: первым входом второго компаратора и с выходом реверсивного переключателя, второй вход второго компаратора соединен с шиной нулевого потенциала,п групп конденсаторов и п многопозиционных переключателей, в каждой группе конденсаторов одни обкладки объединены, а другие подключены к соответствующим входам соответствующего многопозиционного переключателя, общий вывод первой группы конденсаторов соединен с выходом реверсивного переключателя, общий вывод каждой i-и группы конденсаторов, кроме первой, соединен с выходом ( i - 1)-го многопозиционного переключателя, выход последнего из п многопозиционных переключателей подключен к шине нулевого потенциала управляющий вход каждого из п даoгoпозиционных переключателей механически соединен с управляющим входом соответствующего переключателя делителя частоты с переменным коэффициентом деления. На чертеже изображена функциональная схема широкополосного быстродействующего умножителя частоты. Умножитель содержит преобразователь период-напряжение 1, управляемый генератор 2, делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления, триггер 4, вход 5 и выход 6 умножителя частоты, стабилизатор 7 тока, реверсивный переключатель 8, первый и второй компараторы 9 и 10,шину 11 нулевого потенциала, группы конденсаторов 12, 122, 12,, , 12г,, многопозиционные переключатели 13, 132 , . . . , 13f, переключатели 14, 14 2,..., 14,,...., 14 делителя 3. Описание конструкции делителя частоты с переменным коеффициентом деления приведено в 3 . Широкополосный быстродействующий умножитель частоты работает следующим образом. Преобразователь 1 вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное периоду входного сигнала. Генератор 2 формирует сигнал с периодом, пропорциональным выходному напряжению преобразователя 1 и обратно пропорциональным установленному на переключателях 13, 132, ° 13п коэффициенту умножения. Этот сигнал поступает на делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления. Выходной сигнал делителя 3 подается на вход установки нуля триггера 4. Если частота сигнала на входе 5 не равна поделенной делителем 3 частоты частоте сигнала на выходе б, то скважность импульсов на выходе триггера 4 из ffiняeтcя, что приводит к соответствующему изменению напряжения на входе управляемого генератора 2 , а значит, и к изменению частоты на его выходе до тех пор, пока не будет обеспечено точное равенство частот выходного сигнала делителя 3 частоты и сигнала на входе 5. Поск КОЛЬКУ коэффициент деления делителя 3 частоты определяется положениями переключателей 13, 132, i ....,13, соединенных с переключате-. лями 14, 14, -, 14.,... 14,,, отношение частоты на выходе 6 к частоте сигнсша на входе 5 при этом будет соответствовать установленному на этих переключателях (например, в виде последовательности десятичных цифр) коэффициенту умножения. Благодаря тому, что одновременно с переключением коэффициента деления делителя 3 частоты переключаются, кон денсаторы 12, 122,..., 12j,..., 12п включенные последовательно, величина обратная емкости цепи, состоящей из этих конденсаторов, изменяется пропорционально коэффициенту деления делителя 3 частоты. Этим обеспечивается обратная пропорциональность периода выходного сигнала управляемого генератора 2 коэффициенту умножения, а следовательно, и постоянство напря жения на входе генератора 2, требуемого для поддержания значения частоты выходного сигнала делителя 3 частоты равным значению частоты сигнала на входе 5. Постоянство входного напряжения генератора 2 при ра-зных значениях коэффициента умножения означает постоянство режимов работы преобразователя 1 и триггера 4, что способствует высокой надежности работы умножителя частоты. Включение в состав управляемого генератора 2 стабилизатора 7 тока, реверсивного переключателя 8, первого и второго компараторов 9 и 10 обеспечивает линейную зависимость периода выходного сигнала от напрябкения на входе генератора 2 при изменении емкости цепи, состоящей из конденсаторов 12 , 12 2,... , 12 ,... , 12 р, в десятки тысяч раз, что; также способствует надежности работы умножителя частоты. Таким образом, предлагаемый широкополосный быстродействующий умножитель частоты обладает по сравнению/ с прототипом новым качеством - более высокой надежностью работы при включении коэффициентом умножения в широком диапазоне.

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ НЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий преобразователь период-нгшряжение, .выход которого соединен с входом преобразователя период-напряжения и является входом широкополосного быстродействующего умножителя частоты, выход триггера подключен к управлянвдему преобразователя период-напряжение делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого подключен к выходу угфавляемого генератора, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с вторым входом триггера, выход управляемого генератора I является выходом широкополосного йлстродействующего умножителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе при переключении коэффициентов умножения в широком диапазоне, управляемый генератор содержит стабилизатор Тока, выход которого соединен с.реверсивным, перекгаочателем, первый и второй компараторы, вьрсодш . которых соединены с соответствующими управляющим входами реверсивного переключателя/ перылй вход первого компаратора является входом управляемого генератора, второй вход первого компаратора соединен с первгш входом второго компаратора и с выходом реверсивного перекшочателя, второй вход второго компаратора соединен о шиной нулевого потенциала,п групп коидансат х в t многопоэнционных гшреключатеяей, в каждой группе конденсаторов одни обкладки объевшие ны, а другие подалючеяы к соответствукпшм входам соответствующехх многопози- 3 ;ционного переключателя., обвини вывод первс группы конденсаторов соединён с выходом реверсивного переключателя, обилий гагаод каждой i-й группы кондеив саторов, iqpm«t первой, соединен с Ob выходом ( f-l)-ro многопоэнциоиного переключателя, выход последнего из ч1 п многопоэициояных переювочателей подключен к шиве нулевого потенциала управляющий вход каждого из п ишогроо позиционных переклкгчателей механячес ки соединен с управлякй им входом соответствуюцехч) переключателя делигеля частоты с переменным коэффициентом деления