Делитель частоты с переменным коэффициентом деления Советский патент 1987 года по МПК H03K23/66 

112

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах, входная величина которых представлена частотой или числоимпульсным кодом, в качестве делителя частоты.

Цель изобретения - повышение точности делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления содержит регистр 1, мультиплексор 2, комбинационный сумматор 3 и элемент И 4, выходы регистра 1 соединены с первой группой входов комбинационного сумматора 3. Делитель частоты с переменным коэффициентом деления также содержит триггер 5, элемент 6 задержки, элемент 7 сложения частот импульсных последовательностей и элемент НЕ 8, выход KOTopoi o соединен с входом за

писи регистра 1, входы которого соединены с выходами комбинационного сумматора 3, выход переноса и вторая группа входов которого соединена соответственно с первым входом элемента И 4 и выходами мультиплексора 2, первая.и вторая группы входов и управляющий вход которого соединены соответственно с первой 9 и второй 10 управляющей шинами и выходом триггера 5, первый вход которого соединен 35 мента 6 задержки, т.е. в момент пос входом 11 устройства, который сое- динен с первым входом элемента 7 сложения частот и myльcныx последовательностей, выход которого соединен с входом элемента НЕ 8 и вторым вхо- дом элемента И 4, выход которого является выходом 12 устройства и соеди- . не.н с входом элемента 6 задержки, выход которого соединен с вторыми входами триггера 5 и элемента 7 сложения частот импульсных последовательностей.

Устройство работает следующим образом.

Управляющие числа У и У , задающие коэффициент пересчета устройства поступают на шины 9 и 10.

В исходном состоянии во все разряды регистра 1 цы, т.е. число

чество разрядов мультиплексора 2, сумматора 3 и регистра 1.

записываются едини- 2 -1, где m - коли-

Каждый импульс, поступивший на вход П устройства, переводит триггер 5 в единичное состояние. При этом на первую группу входов сумматора 3 через мультиплексор 2 поступает двоичный код числа У . Входной импульс, прошедший через элемент 7 сложения частот, пройдет через элемент И 4 только при наличии сигнала на выходе переноса сумматора 3, т.е. если сумма числа У и числа, содержащегося в регистре , больше или равна 2 . В момент окончания входного импульса, т.е. в момент появления фронта импульса на выходе элемента НЕ 8, происходит запись в регистр 1 суммы чисел с выхода сумматора 3. Импульс, прошедший через элемент И 4, поступает на выход 12

устройства, а также через элемент 6 задержки на вторые входы триггера 5 и элемента 7 сложения частот. При этом триггер 5 переходит в нулевое состояние и число У через мультиплексор 2 подается на входы сумматора 3. Импульс, прошедший с выхода элемента 6 задержки через элемент 7 сложения частот, пройдет через элемент И 4 только при наличии сигнала на выходе переноса сумматора 3, т.е. если сумма числа У и числа, содержащегося в регистре 1, больше или равна 2. В момент окончания импульса, следующего с выхода эле

явления фронта импульса на выходе элемента НЕ 8, происходит запись р регистр 1 нового значения суммы чисел с выходов сумматора 3.

Таким образом, выходной импульс- ньш поток можно представить в виде суммы двух импульсных последовательностей, первая из которых формируется из сигналов переноса сумматора 3 в результате накопления в регистре 1 числа У по тактам входной импульсной последовательности, а вторая - из сигналов переноса сумматора 3 в результате накопления в регистре 1 числа Уд по тактам выходной импульсной последовательности, т.е.

5

где

ВЫХ

вх

hi

f Ь.

- N

BWX

- частота повторения входных сигналов устройства;

лов;

вых

- частота выходных сигнаN 2 - емкость сумматора

(т

Из выражения (1) следует

У.

Поскольку управляющие числа У, У могут изменяться от 1 до , эффициент пересчета устройства К

У.

изменяется в пределах

1.

(3)

Пример работы счетного устройства при У -,5, У„ 2 и приведен в таблице,

пТх р h fs I пГх I pjh I S

., J---J-.-.-J----1- --J--- ------ --- -----

5 9

1 5 О

1114 10 О - 2 20-66110-7

3,1 237 12 1 64 40-5 13 0-6

5 1 3 2 814 1 7.3

60-4

15 О - 5

В таблице приняты следующие обозначения: п - число импульсов, поступивших на вход устройства; х - число импульсов на выходе элемента 7 сложения частот; р - состояние выхода переноса сумматора 3; h - число импульсов на выходе элемента И 4 или, что то же самое, на выходе устройства; S - число, содержащееся в регистре J,

Определяют экстремальные значения абсолютной погрешности устройства, определяемой выражением

&„ h-

(4)

Множество значений X обозначим X и разобьем его на четыре неперёсек аю- щихся подмножества Х, Хц, Х и Хц. Причем в подмножество Х включают те значения х из множества X, которые соответствуют импульсам, прошедшим с входа устройства через элемент 7

сложения частот, но не прошедшим через элемент И 4; в подмножество Хц те значения х , которые соответствуют импульсам, прошедшим с выхода элемента 6 задержки через элемент 7, но не прошедшим через элемент И 4; в подмножество Х - те значения х , которые соответствуют импульсам, прошедшим с входа устройства через элемент 7 и элемент И 4, а в подмножество х - те значения х , которые соответствуют импульсам, прошедшим с выхода элемента 6 через элемент 7 и элемент И 4. Таким образом.

и х и X их

п h п fi

или

(5)

20

их х их,

t п

где

-

X х х;;их |,

Подмножество X включает в себя все значения х, при которых импульсы с выхода элемента 7 сложения частот не проходят через элемент И 4, т.е. соответствует установившемуся режиму в счетном устройстве.

Для Х справедливо уравнение R+n У +h y, , ( 7 ) где R - первоначальная установка регистра I,

Так как , то из выражений (4) и (7) получим

N -1-S

N -У„

(8)

Из принципа, положенногов основу разбиения множества X наподмножества, следует

. при хеХц ,

Если импульс, поступивший с выхода элемента 7 сложения частот, не проходит через элемент И 4, то еле-. дуюл91й за иим импульс будет принадлежать входной последовательности устройства, т.е.

с + X

И

где X - значения х, подмножеству К .

(10) . принадлежащие

Если импульс, поступающий с выхода элемеита 7, проходит через элемент 4, то следующий за ним импульс будет принадлежать выходной последовательности устройства, т.е.

х + 1€Хь,(И)

где х - значения х, принадлежащие подмножеству Х.

Из вьфажений (Ю) и (11) следует что значениям х всегда предшествуют значения х| или х ц. При переходе от значений х1 к х или от х к х1

к п« 4

происходит увеличение числа в регистре 1 ,

Следовательно, с учетом выражения (9) имеем при хеХ (12)

Из вьфажений (9) и (12) следует, что , для всех хеХ .

На основании уравнения (8), полу

чим

.«пГ -Уд , S N -У.

1

(13)

m а

Максимальное значение числа в реистре 1 равно N -1.

гП

Следовательно,

(N«rO

л, /

N -У„

m 2

0

(14)

Таким образом,

,(15)

для сколь угодно больших значений та.

Таким образом обеспечивается относительно высокая точность. Форм.ула изобретения

, .Делитель частоты с переменным коэффициентом деления, содержащий реСоставитель О. Скворцов Редактор А. Козориз Техред М.Ходанич Корректор о. Луговая

Заказ 898/59 Тираж 902 . Подписное ВНИИГШ 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

гистр, мультиплексор, комбинационный сумматор и элемент И, выходы регистра соединены с первой группой входов комбинационного сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены триггер, элемент задержки, элемент сложения частот импульсных последовательностей и элемент НЕ, выход которого соединен с входом записи регистра, входы которого соединены с выходами комбинационного сумматора, выход переноса и вторая группа входов которого соединены соответственно с первым входом элемента И и выходами мультиплексора, первая и вторая группы входов и управляющий вход которого соединены соответственно с первой и второй управляющей шинами и выходом триггера, первый вход которого соединен с входом устройства, который соединен с первым входом элемента сложения частот импульсных последовательностей, выход которого соединен с входом элементом НЕ и вторым входом элемента И, выход которого является выходом устройства и соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторыми входами триггера и элемента сложения частот импульсных последовательностей.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователь- . ных устройствах, входная величина которых представлена частотой или числоимпульсным кодом, в качестве делителя частоты. Цель изобретения - повьшение точности делителя частоты с переменным коэффициентом деления. Устройство содержит регистр 1, мультиплексор 2, комбинационный сумматор 3, элемент И 4. Для достижения поставленной цели в устройство введены триггер 5, элемент 6 задержки, элз- мент 7 сложения частот импульсных последовательностей, элемент НЕ 8. 1 ил., 1 табл. (Л с со сх о о 00