Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K5/156 

ю

о СП

00

Изобретение может быть использовано для восстановления и синтеза частот в системах автоматики и обработки данных а также в измерительных устройствах. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Умножитель частоты содержит фазовьй детектор 1, элементы И 2 и 3, генератор 4 импульсов, реверсивный счетчик 5., цифроаналоговый преобразователь 7 и делитель 9 частоты. Введение в устройство инвертора 11, триггера 12, регистра 6 хранения и соединение их с элементами устройства обеспечивают работу устройства с сохранением отслеженного значения частоты выходного сигнала при пропадании входного опорного сигнала и воздействии случайныхимпульсных помех во время отсутствия входного сигнала . 2 ил. Л7 (Л

1Ч

фи.1 1 Изобретение относится к импульс:1ой технике, может быть использовано ;ц1Я восстановления и синтеза частот в системах автоматики и обработки данных, а также в измерительных устройствах и является усовершенствованием устройства по авт. св.№ 1119165 изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения работы устройства с сохранением отслеженного значения частоты выходного сигнала при пропадании входного опорного сигнала и воздействии случайных импульсных помех. На фиг. 1 изображена электрическая структурная схема умножителя час тоты следования импульсов; на фиг. то же, фазового детектора. Умножитель частоты следования импульсов содержит фазовый детектор 1, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответ ственно первого и второго элементов И 2 и 3, вторые входы которых соеди нены с выходом генератора 4 импульсвв, а выходы - соответственно с входами суммирования и вычитания ре версивного счетчика 5, выходы разря дов которого соединены с информацио ными входами регистра 6 хранения и цифроаналогового преобразователя 7, выход которого соединен с входом ге ратора 4 импульсов, выход которого соединен с выходной шиной 8 и входом делителя 9 частоты, выход которого соединен с первым входом фазового детектора 1, второй вход которого соединен с входной шиной 10, с входом синхронизации регистра 6 хранения и с входом инвертора 11, выход которого соединен с первым входом триггера 12, второй вход которого соединен с выходом заема, а выход с входом предварительной установки реверсивного счетчика 5, информационные входы которого соединены с вы ходами регистра 6 хранения. Фазовый детектор 1 (фиг. 2) содержит первый и второй три-ггеры 13 14 и четьфе элемента И-НЕ 15-18, D входы триггеров 13 и 14 соединены с шиной логической 1, прямой выход триггера 13 является первым выходом фазового детектора 1 и- соединен с первым входом элемента И-НЕ 15, вто рой вход которого соединен с вторым выходом фазового детектора 1 и прямым выходом триггера 14, инверсньй 8 выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 16, второй вход . которого соединен с инверсным выходом триггера 13, а выход - с первым входом элемента И--НЕ 17, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 18, первый вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 15, а второй вход - с R-входами триггеров 13 и 14 и выходом элемента И-НЕ 17. Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии триггеры 13 и 14 фазового детектора 1 находятся в состоянии О (логического) и сигнал сброса на R-входах триггеров отсутствует, так как сигналы 1 (логической) с инверсных выходов через элемент 16 устанавливают на выходе элемента 17 сигнал 1. При появлении на втором входе фазового детектора 1 импульса входной частоты триггер 13 .переключится в состояние 1, появившийся импульс на первом входе фазового детектора 1 с выхода дели 1теля 9 переключит в состояние триггер 14. Сигнал 1 с прямых выходов триггеров 13 и 14 через элемент 15 воздействуют на элемент 16 триггера, содержащего элементы 18 и 17, и на выходе элемента 17 формируется сигнал сброса, обнуляющий триггеры 13 и 14, которые возвращаются в исходное состояние. Сформированньш импульс с прямого выхода триггера 13 поступает на первый вход элемента 2 и разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 4 на суммирующий вход счетчика 5. Код с выхода счетчика 5 поступает на входы преобразователя 7, выходной сигнал которого вызывает увеличение частоты следования импульсов генератора 4. Следующий импульс с выхода делителя 9 появится раньше, чем в предыдущем случае, что приводит к уменьшению разности фаз сравниваемых частот. Этот процесс продолжается до тех пор, пока разность фаз сравниваемых частот не становится равной нулю. Если импульс с выхода делителя 9 появится на первом входе фазового детектора 1 раньще, чем-импульс наего втором входе, то триггер 14 переключится в состояние 1, а при появлении импульса на втором входе фазового детектора 1 триггер 13 тоже переключится в состояние 1, по является сигнал сброса, и фазовый детектор 1 возвращается в исходное состояние, формируя на прямом выход триггера 14 импульс, который поступает на первый вход элемента 3 и ра решает прохождение импульсов с выхода генератора 4 на вычитающий вхо счетчика 5. Код с выхода счетчика 5 поступает на входы преобразователя 7, выходной сигнал которого вызывае уменьшение частоты следования импул сов генератора 4, и следующий импульс с выхода делителя 9 появится позже, чем в предьщущем случае, что приведет к уменьшению разности фаз сравниваемых частот. Указанные цикл повторяются до тех пор, пока разность фаз сравниваемых частот не становится равной нулю. По каждому импульсу входной част ты в регистр 6 заносится выходной код счетчика 5, устанавливается три гер 12 в состояние О, сигнал 1 выхода которого не воспринимается счетчиком 5, и устройство работает так, как бьшо описано ранее. При пропадании импульсов входного сигнала на втором входе фазового детектора 1 триггер 14 переключится в состояние 1 импульсами по первому входу сигнал 1 с прямого выхода триггера 14 поступает на первый вход элеме та 3 и разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 4 на вхо вычитания счетчика 5, содержимое которого начнет уменьшаться. При нулевом состоянии счетчика 5 на его выходе появится О (сигнал заема), который переключит триггер 12 в состояние 1. Сигнал О с выхода триггера 12, воздействуя на вхо предварительной установки счетчика 5| занесет в него код из регистра 6, записанный последним импульсом входной частоты, и это состояние счетчика 5 сохранится до появления импульсов входного сигнала, а генератор 4 будет выдавать ту частоту, которую он имел перед исчезновением импульсов входного сигнала. Если затем, например, появится ложный импульс на шине 10, в регистр 6 заносится выходной код счетчика 5

устанавливается триггер 12 в состояние О, триггер 13 фазового детектора 1 становится в состояние 1

го детектора и с входом инвертора, . выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход и выход и сигнал Г г первого выхода фазового детектора 1 поступает на первьм вход элемента 2 и разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 4 на вход суммирования счетчика 5, но пришедший на первый вход фазового детектора 1 импульс с выхода делителя 9 установит триггер 14 в состояние 1, сигнал 1 с второго выхода фазового детектора 1 поступает на первый вход элемента 3 и разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 4 на вход вычитания счетчика 5, содержимое которого начнет уменьшаться. При нулевом состоянии счеучика 5 на его выходе появится сигнал заема и переключит триггер 12 в состояние 1. Сигнал О с выхода триггера 12, воздействуя на вход предварительной установки счетчика 5, занесет в него код из регистра 6, и это состояние счетчика 5 сохранится до появления импульсов входного сигнала, а генератор 4 будет по-прежнему выдавать ту частоту, которую он имел перед исчезновением импульсов входного сигнала. При появлении импульсов входной частоты триггер 12 пере-ключится в состояние О, сигнал 1 с его выхода не воспринимается счетчиком 5 и устройство переходит в режим отслеживания фазы импульсов генератора 4. При включении питания начального сброса для делителя 9, счетчика 5, регистра 6, триггера 12 не требуется так как генератор .4 через несколько периодов импульсов входной частоты подстраивается под частоту опорного сигнала и устройство переходит в режим отслеживания фазы импульсов генератора 4. Формула изобретения Умножитель частоты следования импульсов по авт. св. № 1119165, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности .работы, в него введены инвертор, триггер и регистр хранения, информационные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами разрядов реверсивного счетчика, вход син7 хронизации - с первым .входом фазово512790586

которого соединены соответственно ной установки реверсивного счетс выходом заема и входом предваритель- чика.

фиг 2