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

Умнозкитель частоты следования импульсов относится к импульсной и вычислительной технике, а также к автоматике и может использоваться в. системах, имеющих Частотный выход -С управляемым коэффициентом умножения. Известен умножитель частоты следования импульсов, содержащий регистр кода, блок установки, счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, блок сравнения, генератор пилообразного напряжения, блок задержки, динамическое запоминающее , устройство и генератор импульсов I Однако устойчивость работы указа ного умножителя частоты следования импульсов недостаточно высокая, Наиболее близким к изобретению является умножитель частоты следова ния импульсов, содержащий последовательно соединенные формирователь треугольных импульсов, блок сравнения напряжений и логический суммато а также последовательно соединенные регистр коэффициента умножения блок установки разрядности, реверси ный счетчик и преобразователь коднапряжение, выход которого подключе к другому входу блока сравнения нап ряжений, при этом вход формирователя треугольных импульсов и выход логического сумматора являются соответственно входом и выходом умножителя частоты следования Импульсов 22. Недостатком данного умножителя частоты следования импульсов является невысокая устойчивость работы. Цель изобретения - повышение устойчивости работы. Для достижения цели в умножитель частоты следования импульсов, содержащий последовательно соединенные формирователь треугольных импульсов блок сравнения напряжений и логический сумматор, а также последовательно соединенные регистр кода коэффициента умножения, блок установки разрядности, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, выхо которого подключен к другому входу блока сравнения напряжений, при этом вход формирователя треугольных умпулъ сов и выход логического суг/1матора явля ются соответственно входом и выходом умножителя частоты следования импульсов, введены первый,и второй формирователи коротких.импульсов, выходы которых подключены к другим входам логического cyiviMaTdpa, первый и второй элементы И, первые входы которых объединены и подключены к выходу логического сумматора, а Выходы - к соответствующим управляющим входам реверсивного счетчика, а также инвертор, выход которого подключен к входу второго формирователя коротких импульсов и к второму входу второго элемента И, при этом вход первого формирователя коротких импульсов, вход инвертора и второй вход первого элемента И объединены и подключены к входу формирователя треугольных импульсов, На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого умножителя частоты следования импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Умножитель частоты следования импульсов содержит формирователь 1 треугольных импульсов, блок 2 сравнения напряжений, логический сумматор 3, регистр 4 кода коэффициента умножения, блок установки 5 разрядности, реверсивный счетчик б, преобразователь 7 код-напряжение, первый 8 и второй 9 формирователи коротких импульсов, первый 10 и второй 11 элементы И и .инвертор 12, Умножитель работает следующим образом. В исходном состоянии на входе формирователя 1 установлен нулевой уровень на выходе инвертора 12 единичный уровень, в реверсивный счетчик 6 введен через регистр 4 и блок установки 5 код коэффициента умножения. При подаче на вход умножителя частоты следования импульсов импульса положительной полярности (фиг. 2а) элемент И 10 подготавливается по второму входу, а элемент И 11 запирается. От переднего фронта входного импульса формирователь 8 формирует короткий импульс {фиг 2е), который, пройдя через первый вход логического сумматора 3 и подготовлен-. вый элемент И 10, поступает на вход сложения реверсивного счетчика 6, в котором код изменяется на единицу и поступает на вход преобразователя 7, на выходе которого формируется первый уровень напряжения U {фиг.. 2 ъ) , который поступает на вход блока 2 сравнения. Одновременно от переднего фронта входного импульса (фиг. 2а) запускается формирователь 1, на выходе которого формируется первая половина периода треугольного импульса - нарастающий фронт Оф (фиг, 2 б) , который поступает на другой вход блока 2 сравнения. При равенстве и ф Uf, на входах блока 2 . сравнения на его выходе формируется импульс (фиг. 28), который, пройдя через второй вход логического сумматора 3 и первый элемент И 10, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика б и увеличивает записанное в нем число на единицу. Новое состояние реверсивного счетчика 6 сохраняется до тех пор, пока снова не сравняется с 2U,, , и состояние. реверсивного счетчика б снова увеличится на единицу и т.д., покайайряжение u.f, на выходе преобразователя 7 (фиг. 2 г) не сраанйется с амплитудой треугольного напряжения и. (фиг.25). При равенстве U U появляется импульс на выходе блока 2 сравнения (фиг. 2 в), момент равенства и| U.f} (где /« Ки„ , а К коэффициент умножения) совпадает с задним фронтом входного сигнала, : после которого формирователь 1 формирует спадающий фронт треугольного импульса Цф (фйг. 25). Входной импулье, пройдя инвертор 12 (фиг. 2Д), поступает на элемент И 11 и подготавливает его, а элемент И 10 заиирается от отрицательного входного импульса. От переднего фронта инвертированного входного импульса формиро- ватель 9 формирует КОРОТКИЙ импульс (фиг. 2А) который дублирует импульс с выхода ёлока 2 сравнения. Оба импульса проходят через логический сумматор 3, совпадая по времени г и к&к один импульс (фиг. 2) поступают через элемент И 11 на вычитаняций вход реверсивного счетчика 6, уменьтая записанное в нем число на единицу. На выходе преобразователя 7 напряжение уменьшается.

При.иф (К-1) Uf, с выхода бдока 2 сравнения импульс уменьшает число, записанное в реверсивном счетчике б, на единицу. Новое состояние реверсивного счетчика 6 сохраняется, пока снова Оф не сравняется с (К-2)и и т.д., пока иф не достигнет нулевого уровня, после чего реверсивный счет,чик 6 работает в режиме сложения

Если и не достигнет амплитудного значения и или иф-нулевого значения

то переключение режима работы реверсивного счетчика 6 происходит за сче коротких импульсов, формируемых от переднего и заднего фронта входного импульса формирователя 8 и 9. Следовательно, надежность функционирования, т.е. устойчивойть работы, повышается.

Повышение устойчивости работы умножителя частоты следования импульсов достигаетсяза счет введения инвертора, двух элементов И и двух формирователей коротких ш«Н1ульсов, которые фиксируют моменты изменения фронта входного импульса, соответствующие моменты изменения наклона напряжения треугольной формы и режима работы реверсивного счетчика. формирователи коротких импульсов формируют сигнал управления реверсивным счетчиком в момент изменения полярности входного импульса независимо от формирователя треугольных импульсов и блока сравнения, т.е. дублируется формирование управляюадих импульсов. Если за счет амплитудной погрешности у формирователя треугольных кмпупъсоз на его выходе амплитуда не достигнет максимального или минимального порогового значения для срабатывания блока сравнения, то устройство все равно продолжает функционировать в режиме умножения, работоспособность его сохраняется за счет формирователя коротких импульсов. Кроме того, формирователи коротких импульсов позволяют уменьшить требование к формирователю треугольных импульсов и к порогу срабатывания блока сравнения.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТСУГЫ СЛЕДОВА-Ц ЙИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержшаий последовательно соединенные формирователь треугольных импульсов, блок сравнения напряжений и логический сумматор| а также последовательно соединенные регистр кода коэффициента умножения, блок установки разрядности, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, выход которого подключей к другому входу блока сравнения напряжений, при этом вход формирователя треугольньйс импульсов и выход логического сумматора является cooTBeTcTBeTitJO входом и выходом умножителя частоты следования импульсов , отличающийся тем, что, с целыб повышения устойчивости работы, введены первый и второй формирователи коротких импульсов, выходы которых подключены к другим входам логического сумматора, первый и второй элементы И, первые входы которых объединены и подключены к ВЫХОДУ логического сумматора, а выходы - к соответствующим управляющим входам реверсивногй счетчика, а также инвертор, выход которого подключен к входу второго формирователя коротких импульсов и к второ- § му входу второго элемента И,-при &} этом вход первого формирователя коротких импульсов, вход инвертора и второй вход первого элемента И объединены и подключены к входу формирователя треугольных импульсов, а