УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1995 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике и в устройствах автоматики.

Цель изобретения повышение точности умножителя.

На чертеже приведена электрическая структурная схема умножителя частоты следования импульсов.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, вход которого соединен с входной шиной 2, выход с входом генератора 3 тактовой частоты, с входом сброса делителя 4 частоты, с входом элемента 5 задержки, с входом записи регистра 6 хранения и с первым входом первого элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с выходной шиной 8, второй вход с выходом ключа 9. Первый вход ключа 9 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика 11 импульсов. Выходы последнего соединены с первой группой входов цифрового компаратора 12, вторая группа входов которого через регистр 6 хранения соединена с выходами второго счетчика 13 импульсов. Счетный вход счетчика 13 соединен с выходом делителя 4 частоты, вход сброса с выходом элемента 5 задержки. Вход элемента 5 задержки соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 10 и с входом сброса третьего счетчика 14 импульсов, выходы которого через дешифратор 15 соединены с вторым входом ключа 9, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, при этом выход генератора 3 тактовой частоты соединен с тактовым входом делителя 4 частоты и со счетным входом первого счетчика 11 импульсов.

Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.

Входной сигнал с частотой F_вх поступает с шины 2 на вход формирователя 1, на выходе которого формируются короткие импульсы с той же частотой. Эти импульсы синхронизируют работу генератора 3, поступают через элемент 7 на шину 8, устанавливают в "0" счетчики 11 и 14, записывают в регистр 6 содержимое счетчика 13, после чего, пройдя через элемент 5, сбрасывают в "0" и его. Коэффициент К деления делителя 4 равен требуемому коэффициенту умножения устройства.

В стационарном состоянии при формировании выходного импульса компаратором 12 коды на выходах счетчика 13 (и регистра 6) и счетчика 11 равны, но частота заполнения последнего в К раз больше частоты заполнения счетчика 13. Поэтому и выходная частота устройства равна K ˙ F_вх; она не зависит от частоты генератора 3.

При увеличении частоты F_вх относительно предыдущего значения счетчик 11 оказывается установленным в "0" импульсом с выхода формирователя 1, так как не успевает заполниться до значения, хранящегося в регистре 6, при этом выходным импульсом является импульс с выхода формирователя 1.

При уменьшении частоты F_вх счетчик 11 успевает заполниться до величины, хранящейся в регистре 6, при этом выходным импульсом устройства является выходной импульс компаратора 12. Для исключения возможности выработки сдвоенных выходных импульсов, которая возникает при значительных уменьшениях входной частоты, служат счетчик 14, дешифратор 15, дешифрируемая величина которого равна К-1, и ключ 9. Каждым импульсом с выхода формирователя 1 счетчик 14 устанавливается в "0", при этом ключ 9 оказывается открытым, он пропускает на шину 8 выходные импульсы компаратора 12. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 14 и подсчитываются им. Как только число входных импульсов счетчика 14, а следовательно, и выходных импульсов устройства станет равным К-1, дешифратор 15 фиксирует такое состояние счетчика 14 и своим выходным сигналом закрывает ключ 9. Поэтому последним К-м выходным импульсом устройства будет выходной импульс формирователя 1. После появления этого импульса устройство оказывается в исходном состоянии.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий генератор тактовой частоты, выход которого соединен с тактовым входом делителя частоты и со счетным входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого соединена с выходами регистра хранения, информационные входы которого соединены с выходами второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делителя частоты, вход сброса которого соединен с входом записи регистра хранения и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, второй вход с выходом ключа, первый вход которого соединен с выходом цифрового компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователь импульсов, элемент задержки, третий счетчик импульсов, дешифратор и второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, первый вход с первым входом ключа, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, второй вход с выходом дешифратора, входы которого соединены с выходами третьего счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, входом элемента задержки, входом генератора тактовой частоты, входом сброса делителя частоты и через формирователь импульсов с входной шиной, при этом выход элемента задержки соединен с входом сброса второго счетчика импульсов.