Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/01 H03B19/00 

Изобретениеотносится к радиоэлектронике , автоматике, вычислительной технике, цифровой и измерительной технике и может использоват ся для обработки информации, поступаАщей в виде последовательности импульсов. Известны электронные устройства для умножения частоты, используемые в радиоэлектронике и вычисли-, тельной технике, содержащие делитель час-роты, регистр и генератор опорной частоты tl.j. Каждое из этих устройств или сложно по схемному решению, или характеризуется неравномерностью выходной последовательности импульсов Наиболее близким к предлагаемому по технической суиности и достигае мому эффекту является умножитель ча тоты, содержащий генератор опорной ч.астоты, делитель частоты, блок измерений периода следования входных импульсов, запоминакпций регистр, ди ференцирующую цепь и зсодерж ки, причем выход Хбнератора опорной частоты через делитель частоты с пе ременным коэффициентом деления соединен с входом блока измерений пери ода следования входшлх импульсов, .выходы которого соединены с входами запоминающего регистра С 23 В этом устройстве задание коэффициента деления управляемого делителя частоты осуществляется с часто той входных импульсов, и при сбое работы управляемого делителя частоты он на протяжении всего периода . входных импульсов выдает на выходе частоту f , , отличную от заданной равной fgj, 1с (где к - коэф| циент умножения ). Вследствие этого точность работы данного устройства низ ка, так как частота бс одных импульсов невелика. Кроме того, уп-; равляекый делитель частоты не обеспечивает равномерное распределение выходной частоты в широком диапазоне коэффициентов деления, вслед ствие чего необходимо дополнительно устройство для ее коррекции. Гарантируек«й Диапазон вводных частот ог раиичеи, и схема устройства не позволяет в случае выхода входных частот за диапазон измерения частотомера установить предельные значения выходных частот. Поэтому частота на выходе начинает принимать произвольные значения, отличные от заданных. Цельизобретения - повышение точности и надежности устройства. Поставленная цель достигается, тем, что в умножитель,частоты следования импульсов, содержащий генератор ОПОРНОЙ частоты, выход которо го через делитель частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входом блока измерений периода следования входных импульсов, выходы которогб соединены с первой группой входов запоминающего регистра, введены таймер и блок управления, первый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и счетным входом таймера, а первый выход - с первыми установочными входами блока измерения периода следования входных импульсов и таймера, второй выход - с вторым установочным входом блока измерения периода следования входных импульсов, третий выход с третьим установочным входом блока измерений периода следования входных импульсов, четвертый выход - с первым установочным входом запомир накицего регистра, а пятый выход с вторым установочным входом таймера, iвыxoд KOTOt oro соединен с третьим , установочным входом таймера и вторым входом блока управления, причем группа выходов таймера соединена с второй группой входов запоминакяцего регистра, а выход переполнения блока измерения периода следования входных импульсов соединен с вторым установочным входом запоминающего регистра, выход кото- . рого соединен с четвертым установочным входом таймера.. На чертеже изображена блок-схема умножителя частоты следования ..импульсов. Умножитель частоты содержит генератор 1 опорной частоты (кварцевый ), делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, блок 3 измерения периода следования входных импу тьсов, запоминающий регистр 4 для хранения замеренного значения, таймер 5, блок б управления режимом работы, первый вход которого соединен с выходом генератора 1 частоты и счетным входом таймера 5, а первый выход - с первыми установочшлми входами блока 3 и таймера 5, второй выход - с вторым установочнь входом блока 3, третий выход - с третьим установочным входом блока 3, четвертый выход с первым установочным входом запоминающего регистра 4, а пятый выходс вторым установочным входом таймера 5, выход которого соединен с третьим установочньни входом таймера 5 и вторым входом блока б управления, причем группа выходов таймера 5 соединена с соответствующей группой входов запоминающего регистра 4, а выход переполнения блока 3 измерения периода следования входных импульсов соединен с вторым установочным входом запоминающего регастра 4, выход которого соединен

с четвертым установочным входом таймера 5.

Устройство работает следующим образом.

Входные импульсы поступают на блок 6 управления, где формируются по длительности и уровням. При этом на выходе блока управления появляется последовательнЬсть из четырех Ю4пульсов,офазированных импульсами генератора 1. Первый из этих импульсов производит остановку работы блока 3 измерения периода следования входных импульсов, второй импульс осуществляет запись информации И13 счетчика.измерителя в регистр 4, третий -имтульс производит сброс счетчика блока 3, а четвер-; тый запускает работу блока 3 и таймера 5. При этом в счетчик блока 3 начинают поступать импульсы с гене ратора 1 через делитель 2 с пе|земенным коэффициентом деления. Чис ло импульсов, записанных в счётчик блока 3, равно

N ,

;- Т

где Tgjj - период следования импульсов входной частоты С, - период частоты с выхода делителя.

После прихода очер едного импульса входного сигнала работа блока 3 останавливается, а код N из счетчика блока 3 переносится в регистр 4. Следуиицнй импульс с блока 6 управления производит сброс счетчика блока 3 и переписывает код из буфера в счетчик таймера 5. После этого таймер 5 начинает свою работу. При этом им11ульсы с генерафора 1 поступают на счетный вход таймера 5 за период . После обнуления счетчика таймера 5 сигнал обНуления производит с него генерирование импульса на выход системы с последовательностью .При этом производится перезапись кода регистра 4 в счетчик таймера, дал еецикл работы повторяется до смены кода в счетчике блока3. При этом Т, Мту , где f - период импульсов, . поступаюгЗих на счетный вход таймера. При этом соблюдается соотношение

К5

Таким Образом, К, |коэффициеат умножения частоть, равен .отношению входных и ВЫХОД1ШХчастот делителя частоты.

При выходе длительности периода

0 в однйго сигнала из д11апазЬна работы блока 3 (,4 с) послед . НИИ вырабатывает сигнал, который . уменьшает выходную частоту.умножителя, до НУЛИ, прекращая тем

5 выработку f 5Ь(х

Если в таймере 5 происходит сбой, то его длительность равна периоду генератора опорной частоты, что гораздо меньше периода входной

0 частоты по сравнению с прототипом.

Использование предлагаемого устройства позволяет с высокой.точностью ;и дискретностью задаваться коэффициентом умножения в широком диапа5зоне, увеличить точность подобных устройств и равномерность выходных сигналов и использовать входные сигналы независимо от их формы в широком диапазоне частот с однов мен0ным упрощением cxeNu устройства. Все это дает возможность расширить область применения предлагаемого устройства.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержшций генератор опорной частоты, выход которого через делитель частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входом блока измерений периода следования входных импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов .запоминающего регистра, о личающийся тем, Что, с целью повышения точности и надежности устройства, в него введены таймер и блок управления, первый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и счетным входом таймера, а первый выход - с первыми установочными входами блока измерений периода следования входных импульсов и таймера, второй выход с вторым установочным входом блока измерения периода следования входных импульсов, третий выход - с третьим установочным входом блока измерений периода следования входных импульсов четвертый выход - с первым установоч ным входом запоминающего регистра, а пятый выход - с вторым установочным входом таймера, выход которого соединен с третьим.установочным входом таймера и вторым входом блока управления, причем группа выходов таймера соединена с второй группой входов запоминающего регистра, а выход переполнения блока измерения периода следования входных импульсов соединен с вторым установочным входом вапоминающего регистра, выход которого соединен с четвертым новочным входом таймера.