Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03B19/00 

Изобретение относится к радиотехнике и цифровой измерительной технике и может быть использовано для преобразования частоты следования импульсов.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема умножителя частоты следования импульсовJ на фиг. 2 схема блока исключения импульса; на фиг. 3 - схема блока памяти; на фиг. 4 - схема формирователя импульсов; на фиг. 5 (а-ж) - временные диаграммы работы формирователя импульсов.

Умножитель частоты следования импульсов (фиг. 1) содержит блок 1 исключения импульса, управляемьй делитель 2 частоты, блок 3 сравнения, первый делитель 4 частоты, блок 5 па мяти, второй делитель 6 частоты-, счечик 7 импульсов, формирователь 8 импульсов.

Блок 1 исключения импульса (фиг.2 содержит триггер 9, первьш 10, вто- рой 11 и третий 12 элементы И.

Блок 5 памяти (фиг. 3) содед)жит первый делитель 13 частоты, первьй дешифратор 14, первый 15 и второй 16 коммутаторы, второй делитель 17 час- тоты, второй-дешифратор 18 со стро- бирующим входом, первый 19, второй 20 и третий 21 регистры.

Формирователь 8 импульсов (фиг.4) содержит первьш 22 и второй 23 триг- геры, инвертор 24, первый 25, второй 26 и третий 27 элементы И, первый 28 и второй 29 формирователи.

Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии в регистрах блока 5 памяти содержится код - номинального значения периода входной частоты, в первом делителе 13 частоты блока 5 памяти - двоичный код единицы, во втором делитель- 17 частоты блока 5 памяти - двоичный код нуля, коэффициент деления первого 4 и второго 6 делителей равен ко- эффигдаенту умножения умножителя. На вход умножителя частоты следования

импульсов F поступает последовательность импульсов с частотой F, (t)

0,5F

- F(t) 2Рна.)

где F - номинальное значение вход ОИ „ / ч

НОИ частоты F (t). Из последовательности импульсов Fjj.(t) формирователем 8 импульсов формируется последовательность импульсов Запись и Сброс, периоды следования которых определяются формулой

Т,з.п .Т, +йТ,

(2)

где Т - период входной частоты F (t

ДТ - ошибка дискретизации периода Т.

Импульсы Запись и Сброс вырабатываются формирователем 8 импульсов (фиг. 4).

На временных диаграммах (фиг. 5, а-ж) представлены: а - импульсы опорной частоты Рд.; б - импульсы входной частоты F(t); в - импульсы на прямом выходе триггера 22; г - импульсы на выходе триггера 23; д - импульсы на выходе элемента И 27; е - импульсы Запись , ж - импульсы Сброс

Импульсы Запись формируются по фронту, а импульсы Сброс - по спаду импульсов опорной частоты. Такое формирование обеспечивает синхронность работы умножителя частоты следования импульсов.

На вход второго делителя 6 частоты поступают импульсы опорной частоты Fg , на вход счетчика 7 импульсов - импульсы с выхода второго делителя 6 частоты. Число импульсов, поступивших в счетчик 7 импульсов с выхода второго делителя 6 частоты, и число импульсов опорной частоты F, поступивших на вход второго делителя 6 частоты без учета его переполнения за период следования импульсов Сброс, определяются из выражения

TO&P-F. N7-1

N

(3)

N - число импульсов, поступивших на вход счетчика 7 импульсов;

N - число импульсов, поступивших на вход второго делителя 6 частоты без учета его переполнения;

К - коэффициент деления первого и второго делителей 4 и 6 частоты.

Информация с выходов второго делителя 6 частоты и счетчика 7 импульсов по импульсу Запись заносится в регистры блока 5 памяти.

Таким образом, формирователь 8 им- пульсов, второй делитель 6 частоты, счетчик 7 импульсов и блок 5 памяти осуществляют измерение и запоминание значения периода входной частоты

F,(t).

Формирование периодов выходной частоты происходит параллельно с измерением текущих периодов входной частоты F (t). Значение периода выходной частоты определяется вьфажением

ГТ, (), если N N ;

ЬЫЛ

,, если N. Ng,

где N - значение двоичного кода на информационных .выходах первого делителя 4 частоты. Сравнение значений двоичных кодов на информационных выходах первого делителя 4 частоты и второй группы ин- формационных выходов блока 5 памяти производится с помощью блока 3 сравнения, на выходе которого устанавливается уровень логической единицы, если N ® этом случае с помо- щью блока 1 исключения импульса период следования импульсов на выходе управляемого делителя 2 частоты увеличивается на Т .

Среднее значение периода следования импульсов выходной частоты на периоде ..

N

ВЫХ.СР

T(N, ).

К

Тогда

быуср.

Е.5 F/

cSp о

Умножитель частоты следования им--45 пульсов позволяет получить точность умножения, равную

5Т

дТ

5

10

20 25Q

5

0

5

0

Формула изобретения

Умножитель частоты следования импульсов, содержащий последовательно соединенные блок исключения импульса, управляемьй делитель частоты и первый делитель частоты, последовательно соединенные второй делиТ ель частоты и счетчик импульсов, а также формирователь импульсов, блок памяти, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с информационными выходами счетчика импульсов и второго делителя чаС тоты, причем первая группа информационных выходов блока памяти соединена с информационными входами управляемого делителя частоты, первый вход формирователя импульсов объединен с первым входом блока исключения импульса и с входом второго делителя частоты и является входом опорной частоты умножителя частоты следования импульсов, второй вход формирователя импульсов является входом умножаемой частоты умножителя частоты следования импульсов, первый-выход формирователя импульсов соединен с входами установки нуля счетчика импульсов и второго делителя частоты, а второй выход формирователя импульсов соединен с входом записи блока памяти, вьгход управляемого делителя частоты соединен с вторым входом блока исключения импульса и является выходом умножителя частоты следования импульсов, о тлич ающи-й с я тем, что, с целью упрощения путем исключения вычитающего счетчика и много- входовых элементов И, ИЛИ,в него введен блок сравнения, первая группа информационных входов которого соединена с информационными выходами первого делителя частоты,вторая группа информационных входов - с второй группой информационных выходов блока памяти, выход - с третьим входом блока исключения импульса, а выход первого делителя частоты соединен со счетным входом блока памяти.

10

Изобретение относится к радиотехнике и позволяет упростить умножитель. Умножитель содержит блок исключения импульса (БИИ) 1, управляемый делитель 2 частоты, блок сравнения (БС) 3, два делителя 4 и 6 частоты, блок памяти 5, счетчик 7 импульсов и формирователь 8 импульсов. Цель достигается введением БС 3, что позволяет исключить вычитающий счетчик и многовходовые элементы И и ИЛИ при получении высокой точности умножения частоты следования импульсов. Даны примеры выполнения БИИ 1, блока памяти 5 и формирователя 8. 5 ил. i (О ю о Од fpuz.l

Фиг.З

йЗаписб

Составитель Ю.Максимов Редактор С,Пекарь Техред В.Кадар Корректор.Л.Пил11пенко

Заказ 6853/57 Тираж &16 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Фи2.5