Делитель частоты с нечетным коэффициентом деления Советский патент 1986 года по МПК H03K23/40 

fO

15

20

Н юбретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано в синтезаторах частот, требующих повьияенного быстродействия.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности функционирования за счет обеспечения синхронного режима работы.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема делителя частоты с нечетным коэффициентом ления; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу делителя при различных полярностях входных импульсов; на фиг. 4 - 6 - электрические схемы устройства с конкретным значением коэффициента деления: три, семь и одиннадцать соответственно.

Делитель частоты с нечетным коэффициентом деления содержит И счетных триггеров 9, С-входы которых подключены к тактовой шине 10, инверсный выход каждого счетного триггера 1 - 9 соединен с К-вхо- 25 ом последукмцего, инверсный выход вспомогательного триггера 11 соединен с 1-входом первого счетного триггера 1, первый вход .элемента И-ИЛИ-НЕ 12 подключен к прямому выходу вспомогательного триггера 11, 1 - и К- входы вспомогательного триггера 11 соединены с инверсным выходом h-ro счетного триггера 9 и с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ 12. , третий вход которого соединен с тактовой шиной 10 и с С-входом вспомогательного триггера 11, инверсный выход -го счетного тригге- pa 9 соединен с 3 -входами четных счетных триггеров 2,4,6 и 8.

Реализация устройства с коэффициентом деления Кл требует И счетКа -1

ных триггеров, где И тактируемых отрицательным пояожитель- ным)фронтом входного импульса, вспомогательный триггер, тактируемый положительным (отрицательным) фронтом входного импульса и элемент И-ИЛИ-НЕ.

Рассмотрим работу устройства с коэффициентом деления Кл 4м + 3, где м 0,1,2,...

. Положим, что h триггеров 1-9 тактируются отрицательным, а триггер 11 положительным фронтами входного импульса на шине 10.

30

40

45

50

fO

15

20

25,

2135402

В исходном состоянии триггеры устройства обнулены. При этом на 1-входах триггеров 1,2,4,6 и 8 (фиг. 2 5, 6,1Ж,и)присутствует единичный (логический) уровень.

В этом состоянии все h триггеров I - 9 и триггер 11 подготовлены к переключению по С-входам.

На вход устрюйства (шину 10 подаются импульсы тактовой частоты f отрицательной полярности (фиг. ). Первый входной импульс переводит линейку Из h триггеров 1-9 (фиг. 28-2к)в единичное состояние. Переключение триггера 9 (фиг. 2к) приводит к блокировке четных триггеров 2,4,6 и 8 по их 3-входам (фиг. 26,,ж,и). Одновременно на выходе элемента 12 начинает формироваться положительный полупериод выходного импульса устройства (фиг. 2ц. Последуимцие входные импульсы последовательно переключают h триггеров 1-9. При этом каждый последующий триггер увеличивает длительность выходного сигнала предыдущего триггера на 1/f , т.е. на триггере 1 формируется импульс длительностью 1/f (фиг. 2oJ, на триггере 2 - 2/(фиг. 2 6) , на триггере 3 - 3/f (фиг. 2г)и т.д., на триггере 9 - П/f (фиг. 2к). По срезу (Н + 1)-го входного импульса триггер 9 переводится в исходное состояние (фиг. 2к), тем самым заканчивается формирование требуемой длительности h./{ (фиг. 2к) разблокируются четные триггеры 2,4,6,8 (фиг. 2В,,яс,ц и подготавливается к переключению триггер 11 ( фиг.2сДл).

По фронту (h +) -го тактового импульса срабатьгоает триггер 11 (фиг.2м) что приводит к блокировке по 1 -входу триггера 1 (фиг. . При этом завершается формирование положительного полупериода выходного импульса устройства (фиг. 2HJ.

По срезу (и +2)-го входного импульса линейка из h -1 триггеров 2-9 (фиг. 2 R- к) переводится в единичное состояние. Переключение триггера 9 (фиг. 2к) приводит к блокировке четных триггеров 2,4,6 и 8 по их 3-входам (фиг. 2g,o,x,nJ. Одновременно на выходе элемента 12 начи- нает формироваться отрицательный

полупериод выходного импульса устройства (фиг. 2 н). Последующие входные импульсы последовательно переключа30

40

45

50

ют h -1 триггер 2 - 9 (фиг. 2 6 - К) . При этом каждый последующий триггер увеличивает длительность выходного сигнала предьщущего триггера на 1/f , т.е. на триггере 2 формируется импульс длительностью 1/f (фиг. 26}, на триггере 3 - 2/(фиг.2г и т.д., на триггере 9 - h -1/f (фиг. 2 По срезу С2и+1)-го выходного импульса триггер 9 переводится в исходное состояние, тем самым заканчивается формирование импульса требуемой длительности h-1 / (фиг. 2 к) , разбло- кирзтотся четные триггеры 2,4,6,8 (фиг. 26,2,ж,и)и подготавливается к переключению триггер 11 /фиг. 2м.) По фронту (2 )-ro входного импульса переключается триггер 11 (фиг. 2м что приводит к разблокировке триггера 1 (фиг. 2. При этом на выходе элемента 12 завершается формирование отрицательного полупериода выходного импульса устройства (фиг. 2и).

Таким образом, все элементы устройства оказываются в исходном состоянии, после чего начинается очередной цикл формирования выходного им- пульса. На выходе устройства сформирована требуемая частота, соответ- .ствующая установленному коэффициенту деления К , со скважностью, равной двум (фиг. 2н).

Работа устройства при противопо- ,ложной полярности тактирования п счетных и вспомогательного триггеров аналогична и поясняется соот- ветствующими временными диаграммами (фиг. 3) .

Блокировка четных триггеров 2,4, 6 и 8 по их Д-входам связана с необходимостью приведения их в исходное состояние по окончанию формирования полупериода выходного импульса устройства, что, в свою очередь, исключает необходимость введения аналогичной блокировки нечетных триггеров 1,3,5, 7 и 9. Нечетные триггеры 1,3,5,7 и 9 после окончания формирования соответствующих длительностей работают в счетном режиме до разблокировки триггером 9 четньр триггеров 2,4,6 и 8. При этом нечетные триггеры 1,3,5,7 и 9 устанавливаются в исходное состояние автоматически.

Рассмотрим работу делителя частоты с нечетным конкретным значением коэффициента деления построенного по изложенному принципу.

Допустим, 4TOh счетных триггеров тактируются отрицательным, а вспомогательный триггер положительным фронтами входного импульса.

Устройство с К 3 работает следующим образом (фиг. 4).

В исходном состоянии триггеры 1 и 2 обнулены.

На вход устройства подаются импульсы тактовой частоты - отрицательной полярности. При этом на инверсном выходе триггера 1 появляется отрицательный импульс, блокирующий по 1 -входу триггер 2 и формирующий

совместно с импульсами тактовой

частоты на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 12 положительный полупериод выходного импульса устройства. По срезу второго входного импульса триггер 1 переводится в исходное состояние и его выходным сигналом разблокируется триггер 5. По фронту второго входного импульса срабатывает триггер 2, блокирующий триггер 1 и формирующий на элементе И-ИЛИ-НЕ 12 отрицательный полупериод выходного импульса устройства. Фронтом третьего входного импульса триггер 2 переводится в исходное состояние. После этого элементы устройства приводятся в исходное состояние. На выходе устройства формируется частота f/3 со скважностью, равной двум, и возможен очередной цикл формирования выходного импульса.

На вход устройства подаются.импульсы тактовой частоты f положительной полярности.

В исходном состоянии триггеры I и 2 обнулены, тем самым -входах триггеров 1 и 2 устанавливается единичный уровень. По фронту первого входного импульса срабатьтает триггер 2 блокирующий по 1 -входу триггер 1 и формирующий совместно с.импульсами тактовой частоты и выходным си: налом триггера 1 на выходе элемента 12 отрицательный полупериод выходного импульса устройства. Фронтом второго входного импульса триг-

гер 2 переводится IB исходное состояние, при этом разблокируется триггер 1. По срезу второго входного импульса срабатьгоает триггер 1, блокирующий триггер 2 и формирующий совместно с импульсами тактовой частоты на выходе элемента 12 положительный полупериод выходного импульса уст- ройства. Срезом третьего входного

импульса триггер 1 устанавливается в исходное состояние. Элементы устройства приводятся в исходное состояние, а на выходе устройства формируется частота f /3 со скважностью равной двум, и возможен очередной цикл формирования выходного импульса.

Работа делителей частоты с нечетным коэффициентом деления (фиг.5 и 6 аналогична работе рассмотренных устройств.

Формула изобретения

Делитель частоты с нечетным коэффициентом деления, содержащий h счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, инверсный . выход каждого счетного триггера соединен с К -входом последующего, инверсный выход ь-го счетного триггера соединён с -входами всех четных счетных триггеров, инверсный выход вспомогательного счетного

триггера соединен с I -входом первого счетного триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности функционирования за счет обеспечения синхронного режима работы, в него введен элемент И-ИЖ-НЕ, первый вход которого подключен к прямому выходу вспомогательного счетного триггера, 1 - и Н -входы которого соединены с инверсным выходом

п-го счетного триггера и с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с тактовой шиной и С-входом вспомогательного

счетного триггера, при этом вспомогательный: счетный триггер тактируется отличным от h счетных триггер1ов фронтом входного импульса.

шгишлплллплл.

Ш1ПЛППЛ

ггигп

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частот, требующих повышенного быстродействия. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности .функционирования- достигается обеспечением синхронного режима работы. Делитель содержит h счетных триггеров 1-9, тактовую шину 10, вспомогательный триггер П. Для достижения поставленной цели в делитель введен логический элемент И-ИЛИ-НЕ 12. Работа делителя частоты поясняется временными диаграммами (фиг. 2, фиг. 3) в описании изобретения. На фиг. 4-6, показаны электрические схемы устройства для коэффициентов деления 3,7 и 11 соответственно. 6 ил. i (О ьо со сд li evxaff

д п.

е 1 ж П.

-LTLTLTL

1 и Т

К 1 л -

h - н -Г

TTLTLn

ЛЛ

п

л г

1

Фаг.2.

д ЛЛППППППППППППППППП

ff9

.шллллш

--LTLTLT

ilr-1( 11 Bwod

0IAZM

Bb/xoff

Фиг.5

Выз(од

Фиг.6

ВНИИПИ Заказ 786/61 Тираж 813 Подписное Филиал ГТПП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4