Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03B19/10 

5 ,

f Bbixf e)

ffi

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий дифферен.циальный усилитель, инвертирующий вход которого через фильтр соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с шиной источника постоянного напряжения, второй вход - с общей шиной, а выход дифференциального усилителя соединен с входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с выходом устройства, и резистор, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности при одновременном упрощении устройства, в Него введен блок выделения периода, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора импульсов, второй вход является входом устройства, а выход соединен с управляющим входом ключа, причем неинвертирующий вход дифференциального усилителя через резистор соединен с шиной источника постоянного напряжения.

г

I k чх

00

0

«- АгГ/г)

(pu.f Изобретение относится к измерите ной технике и может быть использова но в Частотных рнформадионуо-измерзН тельных системах для умножениячастЪ ты следования импульсов. , ИзВестен умножитель частоты сле дования И1 тульсов, содержащий послед вательно соединенные делитель часто ты импульсов, фазовый детектор и фильтр низких частот, выход которого соединен с входом управляемого гене ратора импульсов, выход которого соединен с входом управляемого генер тора импульсов, выход которого соеди нен со входом делителя частоты CU, Недостатком устройства является его относительная сложность. Наиболее близким к изобретению является умножитель частоты, содержащий дифференциальный усилитель, инверсный вход которого через сглаживающи-й фильтр соединен с выходом перекидного ключа, первый вход которого соединен с ис1гочником постоян , ного напряжения, а второй вход соединен с общей шиной, выход дифференциaльнoгq усилителя соединен со входом управляемого генератора, причем выход последнего является, выхо. дом всего устройства, первый частото мер, вход которого соединен с источником сигнала умножаемой частоты,, а выход соединен через сглаживающий фильтр с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, второй частотомер вход которого соединен с выходом управляемого генератора импульсов, а выход соединей с управляющим входом ключа С2з., Однако нестабильность амплитуды и длительности осредняемых импульсов упомянутыми частотомерами приводят к весьма большой погрешности и услож нению устройства. Цель изобретения - повышение точности при Одновременном упрЪщении устройства. Поставленная цель достигается тем что в умножитель частоты следования импульсов, содержащий дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого через фильтр соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с шиной источника постоян- ного напряжения, второй вход - с общей шиной, а выход дифференциального усилителя соединен с входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с выходом устройства, и резистор, введен-блок выделения периода, первыйвход которого соединение выходом управляемого генератора импульсов, второй вкод является входом устройства, а выход .соединен Ь управляющим входом ключа причем неинвертирующий вход дифферен циального усилителя через резистор соединен с шиной источника постоян-ного напряжения., .: . На фиг. 1 приведена структурная схема умножителя частоты следования импульсов, на фиг. 2 - временные диагра114мы,поясняющие его работу. Умножитель частоты следования, импульсов содержит дифференциальный усилитель 1, инвертирующий вход которого через фильтр 2 соединен с выходом ключа 3, первых вход которого соединен с шиной 4 источника постоянного напряжения, второй вход - с .общей шиной, а выход дифференциально-го усилителя 1 соединен с входом управляемого генератора 5 импульсов, выход которого соединен с выходом устройства, блок б вьщеления периода, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора 5 импульсов, второй вход является входом устройства, выход соединен с управляющим входом ключа 3, а неин--. вертирующий вход -дифференциального усилителя 1 соединен через резистор 7 с шиной 4 источника постоянного напряжения. Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом. Выходной сигнал блока 6 выделения периода является импульсом напряжения с длительностью, равной периоду следования импульсов выходного сигнала Т 2 l/f2 (фиг. 26), причем указанный импульс появляется один раз за каждый период следования импульсов входного сигнала Т., 1/f (фиг. 2а, в). Выходной сигнал блока б выделения периода поступает на управляющий вход ключа 3, обеспечивая замыкание ключа 3 на источник постоянного напряжения UQ , на время Т л, а оставшееся время ( Tj) в течение каждого периода ключ 3 замкнут на общую шину. Следовательно, среднее за период.напряжение на выходе ключа 3 равно UjjTj/T . В установившемся режиме , при условии достаточно большого коэффициента усиления дифференциального усилителя 1,.протекающий через резистор фильтра 2 средний ток равен току, протекающему через резистор 7 от источника постоянного напряжения сопротивление резистора 7, где R- сопротивление рез-истора фильтра 2. Следовательно,учитывая соотношения 1/f и Т2 l/fg получаем / Нл Из последнего соотношения видно, что коэффициент умножения частоты предлагаемого устройства равен отношению сопротивлений двух резисторов, , что позволяет просто обеспечить плавное изменение коэффициента умножения

частоты в широких пределах и его высокую стабильность. Кроме того, по сравнению с известным умножителем исключен преобразователь частоты следования входных импульсов в нйпряжение. Существенно упрощен также и преобразователь в цепи обратной связи: в прототипе использован формирователь импульса постоянной амплитуды и длительности, нёстабильнобть этого

формирователя влияет на точность всего устройства, а в предлагаемом умножителе частоты преобразователь обратной связи использует простое логическое устройство выделения периода.

ТакимЬВразся-1, В предлагаемом умножителе частоты следования импуль1СОВ обеспечив ается упрощейие устрой,ства и повышение его точности.

п п п

л п п