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

ISD

о:) ел со

О5 СП

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в частотных информационноизмерительных системах. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Умножитель содержит блок 1 выделения периода, ключ 2, дифференциальный усилитель 4, резистор 5, фильтроэ и управляемый генератор 8 импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введен фильтр 7, вход которого соединен с входом фильтра 6, а выход - с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 4. I ил. с (Q ел с

1Ч Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в частотных информационно-измерительных системах и является усовершенствованием устройства, описанного в авт. св. № 1061237. Целью изобретения является повьшениебыстродействия. На чертеже приведена электрическая структурная схема умножителя частоты следования . импульсов. Устройство содержит блок 1 вьзделения периода, первый вход которого соединен со входом устройства, выход - с управляющим входом ключа 2, первый вход которого соединен с шиной 3 источника постоянного напряжения, второй вход - с общей шиной. Неинвертирующий вход дифференциального усилителя 4 через резистор 5 соединен с шиной 3 источника постоянного напряжения, инвертирующий вход дифференциального усилителя 4 через фильтр 6 соединен с выходом ключа 2, который (выход) через дополнительный фильтр 7 соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 4, выход которого соединен со входом управляемого генератора 8 импульсов, выходом соединенного с выходом устройства и со вторым входом блока 1 выделения периода. Блок 1 выделения периода может быть вьтолнен в виде элемента совпадеиия и двух триггеров (с динамическими входами), вход сброса первого из которых соединен с первьм входом блока I и со входом запуска второго триггера, выход которого соединен с первым .входом элемента совпадения, второй вход которого соединен со вторьм входом блока 1, выход - с так товым входом первого триггера, выход которого соединен с выходом блока 1 и со входом сброса второго триггера, Умножитель частоты следования им пульсов работает следующим образом. Выходной сигнал блока 1 является импульсом напряжения, длительность которого равна периоду следования импульсов на выходе генератора 8, Этот импульс появляется один раз пос ле появления каждого импульса входно го сигнала. Выходной сигнал блока I поступает на управляющий вход ключ:а 2, обеспечивая его замыкание на щину 3 источника напряжения U . Оставшеес время ключ 2 замкнут на общую шину. В установившемся режиме (при условии остаточно большого коэффициента усиения усилителя 4) для суммы средних значений входных токов усилителя 4 можно записать: УО + и т, Л «аТ, RjT, где R - сопротивление резистора 5; сопротивления резисторов фильтров 7 и 6 соответственно;периоды следования входных и выходных импульсов соотвественно. Учитывая, что входная и выходная частота равна соответственно t 1/Т, и f, 1/Т , получим: 1 -f (Ra-RjRi 1 R -R «5 3 В частности, при выборе Rj,2R получим , R/2Rj. Из последнего видно, что коэффициент умножения частоты определяется отношением сопротивлений резисторов, вход:ящих в устройство. Повышение быстродействия устройства видно из следующего. Напряжения на выходах фильтров 6 и 7 можно представить соответственно в виде l и +U,, и и.и„, +U,, где Unc - постоянные составляющие на выходе фильтров 6 и 7 соответственно; U и и„2 - пульсации напряжений на выходе тех же фильтров. Выходное напряжение усилителя 4 будет: , к, и. -К, и и (К,, -к,) +К, и„, -к,и„, ,где К и Kj - коэффициенты усиления - усилителя 4 по соответствующим входам. Величины напряжений пульсации определяются величинами постоянных времени и. соответственно фильтров 6 и 7. Пусть С С , а R,. , тогда t, и, следовательно, ,. Если выбрать К,К,/2, то К,/2, т.е. в выходном напряжении усилителя 4 отсутствуют какие-либо пульсации, что определяет и высокую стабильность выходной частоты устройства. (Следует отметить, что это выполняется при строгом пара;метрическом соотношении величин К,K,R,R3,C и С). Но в этом случае (при отсутствии пульсаций напряжения на выходе усилителя 4) постоянные времени фильтра 6 и дополнительного фильтра 7 следует выбирать лишь исходя из.требований осреднения импульсов .одного периода входной частоты: объясняется повышение быстродействия устройства. 126 5 9654 Формулаизобретения Умножитель частоты следования импульсов по авт. св. № J061237, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен дополнительный фильтр, вход которого соединен с входом первого фильтра, выход - с неинвертирующим входом дифференциального усилителя.