Умножитель частот следования импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03B19/10 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для обработки информации, поступающей в виде последовательности импульсов.

Цель изобретения - обеспечение возможности формирования выходных импульсов, равных по длительности входным.

На фиг,I представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг, 2 -временные диаграммы его работы.

Умножитель частоты следования импульсов содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого 2 и второго 3 элементов И и входом делителя 4 опорной частоты, выход которого сое- .динен с входом прямого счета первого 5 счетчика. Управляющий код последнего соединен с выходом первого фор мирователя 6 импульсов по заднему фронту, вход которого соединен с выходом формирователя 7 импульсов по переднему фронту, вход которого соединен с входом 8 устройства. Выход первого элемента И 2 соединен с входом прямого счета второго 9 и входом обратног счета третьего 10 счетчиков. Выход второго элемента И 3 соединен с входом прямого счета третьего 10 и входом обратного счета второго 9 счетчиков. Вторые входы первого 2 и второго 3 элементов И соединены соответ .ственно с прямым и инверсным выходами первого триггера 11, Выходы обратного переноса второго 9 и третьего 1 счетчиков, соединены с входами первого элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с счетным входом первого триггера 11, вход установки в О которого соединен с управляющими входами второго 9 и третьего 10 счетчиков , Первые входы третьего 13 и четвертого 14 элементов И соединены с выходом генератора 1 опорной частоты, второй вход третьего элемента И 13 соединены с выходом второго триггера 15 и первым входом второго элемента ИЛИ 16, Второй вход четвертого элемента И 14 соединен с входом 8 устройства и вторым входом второго элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с выходом I7 устройства и с )5ходом второго формирователя 18 импульсов по заднему фронту, выход которого соединен с управляющим входом

5

0

0

четвертого счетчика 19. Выход обратного переноса четвертого счетчика 19 соединен с первым входом установки в О второго триггера 15, второй вход установки в О которого соединен с вьЕх:одом формирователя 7 импульсов по переднему фронту, управляющим входом пятого счетчика 20 и входом установки в О первого триггера 11. Вход установки в 1 второго триг- гера 15 соединен с выходом первого элемента ИЛИ 12, Выход третьего 13 элемента И соединен с входом обратного счета четвертого счетчика 9, Выход четвертого элемента И 14 соединен с входом прямого счета пятого счетчика 20j каждый разряд выхода которого соединен с соответствующим входом установки четвертого счетчика 19, Входы установки первого 5, третьего 10 и пятого 20 счетчиков соединены с шиной 2 логической 1, а входы установки второго 9 счетчика соединены с выходами соответствующих

5 разрядов первого счетчика 5,

На фиг,2 представлены эпюры выходного сигнала (f) генератора 1 опорной частоты (а); эпюры выходного сигнала (f/k) делителя 4(6),- эпюры сигнала (FE,) на входе умножителя частоты бв, эпюры состояния счетчика 5(г); эпюры состояния счетчика 9 (д)I эпюры состояния счетчика 10 (е); эпюры состояния счетчика 20(ж); эпюры состояния счетчика 19 (з); эпюры выходного сигнала (Fbbtx ) умножителя частоты следования импульсов (и), 1

Устройство работает следующим образом.

Импульсы умножаемой частоты запускают формирователь 7 по переднему фронту, выходной импульс сбрасывают в О триггеры 11 и 15 и, воздействуя на управляюпще V-входы счетчиков 9, 10 и 20, разрешает запись в счетчики 9 и 20 кода 11.,,,, а в счетчик.9/ - кода, записанного ранее в счетчике 5, а также запускает зад0 ним фронтом формирователь 6, После чего импульс формирователя 6, поступая на управляющий V-вход счетчика 5, разрешает запись в него кода 11 ... 1 . Опорная частота f генератора 1

5 через делитель 4, коэффициент деления которого равен К, поступает на суммирующий вход счетчика 5 и заполняет его, В результате в конце пе0

,5

риода входной частоты F, в счетчике

5 формируется код, который записывается в счетчик 9, Кроме того, импульсы опорной частоты во время действия импульса входной частоты Ffcx заполняют счетчик 20 через элемент И 14. Таким образом, в счетчике 20 между импульсами Гвх будет храниться код, соответствующий длительности входного импульса. Этот код будет переписываться из счетчика 20 в счетчик 19 под воздействием импульсов формирователя 18 по заднему фронту, который запускается импульсами выходной частоты Finx . Импульсы частоты опорного генератора через элемент И 3 поступают на вход обратного счета счетчика 9 и суммирующий вход счетчика 10,

Импульс обратного переноса Р с реверсивного т счетчика 9 через логический элемент 14 устанавливает в единичное положение триггеры 11 и 15 После установки триггера 15 в единичное положение на вход обратного счет счетчика 19 через элемент И 13 будут подаваться импульсы опорной частоты. Импульс обратного переноса Р счетчика 19 сбрасывает триггер 15 в исходное положение. Сигнал с триггера 15 через элемент ИЛИ 16 будет подан на выход, что вновь приводит к .переписи кода длительности импульса из счетчика 20 в счетчик 19, Одновременно с триггера I1 поступает запрещающий потенциал на элемент И 3 и разрешающий - на элемент И 2. Тогда импульсы генератора I через элемент И 2 поступают на вход обратного счета счетчика 10 и вход прямого счетчика 9, После получения импульса обратного переноса с выхода Р счетчика 10 триггер 11 вновь переключает элементы И 3 и 2, а триггер 15 устанавливается в единичное состояние, формируя импульс выходной частоты,

С получением следующего импульса входной частоты цикл повторяется,

За период входной частоты в счетчике 5 накопится число импульсов

Q

к- Fix

Период выходного сигнала и его частота будут соответственно равны

Q

fcwx

J

Твых

f Q + Г

43080

где

10

15

Fgx - частота входного сигнала; Ffb)f - частота выходного сигнала; f - опорная частота генератора 1 ;

К - коэффициент деления делителя 4; Тьь(х - период выходного сигнала,

В отличие от известного предлагаемый умножитель частоты формирует выходные, импульсы, равные по длительности входным. Устройство легко может быть реализовано на современных микросхемах,

Формулаизобретения

Умножитель частоты следования им- пульсов содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом делителя опорной частоты, выход которого соединен с входом прямого счета первого счет-; чика, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов по заднему фронту, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов по переднему фронту, вход которого соединен с входом умножителя, выход первого элемента И соединен с входом прямото счета второго и входом обратного счета третьего счетчиков, выход второго элемента И соединен с входом прямого счета третьего и входом обратного .счета второго счетчиков, вторые входы первого и второго элементов И соединены с прямым и инверсным выходами первого триггера, выходы обратного переноса второго и третьего счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соеди- нен со счетным входом первого триггера, вход установки в о которого соединен с управляющими входами второго и третьего счетчиков, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования импульсов на выходе устройства, длительность которых равна длительности импульсов на входе умножителя, в него введены второй формирователь импульсов по зрцнему фронту, трет1-ш и четвертый элемент И, четвертый и пятый счетчики, второй триггер и второй элемент ИЛИ, причем первые входы третьего и четвертого элемен

тов и соединены с выходом генератора опорной частоты, второй вход третьего элемента И соединен с выходом второго триггера и первым входом второго элемента- ИЛИ, второй вход четвертого элемента И соединен с входом умножителя и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом умножителя и входом второго формирователя импульсов по заднему фронту, выход которого соединен с управляющим входом четвертого счетчика, выход об.ратного переноса которого соединен с первым входом установки в О второго триггера, второй вход установки в О которого соединен с выходом формирователя импульсов

g.rtllllllllllllllHHnnnillllltllllllimimillllliMlllltllni4MintllHIIIIIIJi

g II I J I I I I I I I n шла I I I I I I I It I I I I I I I 111 I I I I til I j и

0

по переднему фронту, управляющим входом пятого счетчика и входом установки в О первого триггера, выход

5 третьего элемента И соединен с входом обратного счета четвертого счетчика, входы установки которого соединены с соответствующими разрядными выходами пятого с гетчика, вход прямого счета

10 которого соединен с выходом четвертого элемента И, а входы установки - с входами установки первого и третьего счетчиков и.шиной логической 1, причем входы установки второго счет15 чика соединены с выходами соответствующих разрядов первого счетчика, а вход установки в 1 второго триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ.

y...f

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике. Может быть использовано для обработки информации, поступающей в виде последовательности импульсов. Целью изобретения является формирование выходных импульсов, равных по длительности входным. Умножитель частоты следования импульсов содержит генератор 1 опорной частоты, элементы И 2, 3, 13 и 14, делитель 4 опорной частоты, счетчики 5, 9, 10, 19, 20, формирователи 6 и 7 и 18 импульсов по переднему и заднему фронту соответственно, вход 8 устройства, триггеры II и 15, элементы ИЛИ 12 и 16, шину 21 логической 1. Работа умножителя частоты поясняется временными диаграммами в описании изобретения. Предложенный умножитель частоты мажет быть реализован на стандартных микросхемах. 2 ил, (Л Ф 1 1 П1 f rt /г;; ГПГ ау f .т Ю f- - I e т 3 f rt и /г;; и rS 1C 4; оо о 00 &т Г9 ПГ ау f .т

Ж

Редактор Н. Яцола

Фиг2

Составитель А, Сазонов

Техред Л.Олейник. Корректор А. Обручар

3715/54 Тираж 816Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета -СССР

по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Пронзподственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4