Частотное множительно-делительное устройство Советский патент 1987 года по МПК G06F7/68 

15

Изобретение относится к. вычислн- тельной технике и может быть исполь- зовано при построении устройств, формирующих сетки частот.

Цель изобретения уменьшение ди- 5 намической погрешности за счет получения периодической выходной последовательности импульсов, равномерно распределенных во времени.

На чертеже представлена функцио- О нальная схема устройства.

Частотное множительно-делительное устройство содержит триггер 1, первый, второй, третий и четвертый элементы И 2-5, первый, второй, третий и четвертый формирователи 6-9 импульсов, первый, второй, третий и четвертый счетчики 10-13, первый и-второй элементы 14 и 15 задержкиj первую и вторую группы элементов И 16 и 17, первьй, второй и третий элементы ИЛИ 18-20, первый, второй, третий инфор- (чационные входы 21-23 и выход 24, причем первый информационный вход 21 устройства соединен с первыми входами элементов И 2 и 5, второй информационный вход 22 устройства соеди- ,нен с первыми входами элементов И 3 и 4, третий информационный вход 23 ЗО устройства соединен с входом синхронизации триггера 1, прямой выход которого соединен-с вторым входом элемента И 2, вторым входом элемента И

4и входом формирователя 7 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 18 и входом сброса счетчика 12, инверсный выход триггера 1 соединен с вторым входом элемента ИЗ, ьторым входом элемента И Q

5и входом формирователя 6 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 20 и с входом сброса счетчика 11, выход элемента И 2 соединен со счетным входом счетчика 5 10, выход переполнения которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ

18, выход элемента И 3 соединен со счетным входом счетчика 11, выход

20

25

35

которого соединен с входом сброса счетчика 10 и входом элемента 14 задержки, -ВЫХОД которого соединен с первыми входами элементов И 16 группы, инверсные разрядные выходы счетчика 11 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 16 группы, выходы которых соединены соответственно с установочными входами счетчика 10, выход элемента ИЛИ 20 соединен с входом формирователя 9 импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика 13 и входом элемента 15 задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И 17 группы, .инверсные разрядные выходы счетчика 12 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 17 труппы, выходы которых соединены соответственно с установочными входами счетчика 13,

Устройство работает следующим образом,,

В исходном состоянии счетчики 10- 13 обнулены, управляющ1ш триггер 1 находится в исходном состоянии, так что на его инверсном выходе присутствует высокий потенциал, благодаря которому элементы И 3 и 5 находятся в открытом состоянии. Импульсы с частотой Е| поступают на вход счетчика 11 с входа 22 устройства. Одновременно с этим с входа 21 устройства импульсы с частотой Fj через открытый элемент И 5 поступают на вход счетчика 19.

При появлении на входе 23 устройства первого импульса управляющий триггер 1 переходит во второе устой- чивое состояние, при котором на его инверсном выходе появляется низкий потенциал, а на прямом выходе - высокий потенциал. Благодаря этому элементы И 3 и 5 закрыты, а элементы И 2 и 4 открыты. В момент переключения триггера 1 на выходе формирователя 7 импульсов формируется сигнал,

который через элемент ИЛИ 18, форми- элемента И 4 - со счетным входом счет- Q рователь 8 импульсов и элемент 14 чика 12, выход элемента И 5 - со счет- задержки переписьшает содержимое счетным входом счетчика 13, выход пере- чика 11 через элементы И 16 группы, полнения которого соединен с вторым первые входы которых связаны с инвер- входом элемента ИЛИ 20, выходы эле- сными вьгходами счетчика 11, в счет- ментов ИЛИ 18 и 20 соединены с входа- чик 10, предварительно обнулив его. ми элемента ИЛИ 19, выход которого Так к.ак .состояние разрядов счетчика соединен с выходом 24 устройства, вы- 11 однозначно определяется двоичным ход элемента ИЛИ 18 соединен с вхо- выражением числа N импульсов, запи- дом формирователя 8 импульсов, выход санных в нем, то те разряды, в кото5

О

Q

5

0

5

5

которого соединен с входом сброса счетчика 10 и входом элемента 14 задержки, -ВЫХОД которого соединен с первыми входами элементов И 16 группы, инверсные разрядные выходы счетчика 11 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 16 группы, выходы которых соединены соответственно с установочными входами счетчика 10, выход элемента ИЛИ 20 соединен с входом формирователя 9 импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика 13 и входом элемента 15 задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И 17 группы, .инверсные разрядные выходы счетчика 12 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 17 труппы, выходы которых соединены соответственно с установочными входами счетчика 13,

Устройство работает следующим образом,,

В исходном состоянии счетчики 10- 13 обнулены, управляющ1ш триггер 1 находится в исходном состоянии, так что на его инверсном выходе присутствует высокий потенциал, благодаря которому элементы И 3 и 5 находятся в открытом состоянии. Импульсы с частотой Е| поступают на вход счетчика 11 с входа 22 устройства. Одновременно с этим с входа 21 устройства импульсы с частотой Fj через открытый элемент И 5 поступают на вход счетчика 19.

При появлении на входе 23 устройства первого импульса управляющий триггер 1 переходит во второе устой- чивое состояние, при котором на его инверсном выходе появляется низкий потенциал, а на прямом выходе - высокий потенциал. Благодаря этому элементы И 3 и 5 закрыты, а элементы И 2 и 4 открыты. В момент переключения триггера 1 на выходе формирователя 7 импульсов формируется сигнал,

3

рых записан ноль, обеспечивают прохождение импульса с выхода элемента 14 задержки на выход соответствующих элементов И 16, связанных своим выходом с входом установки в 1 разрядов счетчика 10. Таким образом, коэффициент; пересчета счетчика 10 равен Kj NQ. Это означает, что импульсы, поступающие на вход счетчи - ка 10 через открытый элемент И 2 с входа 21 устройства с частотой F2, появляются на его выходе с частотой РЗ , причем каждый импульс, появившийся на выходе счетчика 10 через элемент ИЛИ 18, формирователь 8 импульсов и элемент 14 задержки, переписывает содержимое счетчика 11 в счетчик 10. Если на вход 23 устройства поступают импульсы с частотой F , то за время Т„ 1/F одного периода в счетчике 11 накапливается NP TpF импульсов. На выходе счетчика 10, а следовательно, и на выходе устройства происходит формирование импульсной последовательности с частотой

.1г,

TnF-,

I,(1)

т.е. с частотой, пропорциональной отношению частот F2 и F , поступающих на второй 22 и первьй 21 входы устройства. Частота F, входящая в формулу (1) в виде коэффициента пропорциональности, определяет масштаб выходной частоты Fg . Если выбрать F 1 (например, 1 Гц, К кГц и т.д.) в зависимости от диапазона изменения частот Fj и F , то результирующая частота F в точности равна частному от деления двух входных , частот и по размерности совпадает с размерностью входной частоты Fj. При этом коэффициент пересчета первого 11 и второго 10 счетчиков должен удовлетворять условию Kj К,,, при- котором не наблюдается их переполнение. С другой стороны, длительность интервала Т определяет требуемую точность работы устройства, которая зависит от того, являются кратными частоты F jFj и F или нет. Если эти частоты являются кратными, то импульс в последовательности Fj появляется в момент переключения управляющего триггера 1 и по своему временному положению соответствует положению очередного импульса в данной периодической последовательности.

125714

Одновременно с появлением первого импульса на первом входе 23 устройства сразу же после опрокидывания триггера 1 начинается заполнение с счетчика 12 в течение интервала времени Т. С приходом второго по истечении интерзала Т сразу же после возврата триггера 1 в исходное состояние процесс формирования последо- 10 вательности Fj повторяется.

Формула изобретения

Частотное множительно-делительное f5 устройство, содержащее триггер, пер- вьш и второй элементы И, первый и второй счетчики и первый формирователь импульсов, причем первый и.второй информационные входы устройства 0 соединены соответственно с дервыми входами первого и второго элементов И, третий информационный вход устройства соединен с входом синхронизации , триггера, прямой выход которого сое- 5 динен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, инверсный выход триггера - с вторым входом второго элемента И, выход ко- 0 торого соединен со счетным входом

второго счетчика, отличающ е- е с я тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности за счет получения периодической выходной после- довательности импульсов, равномерно распределенных во времени, в него введены третий и четвертьй счетчики, третий и четвертый элементы И, второй, ;Третий и четвертый формирователи им- , 0 пульсов, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первьй и второй элементы задержки, первая и вторая группы элементов И, причем инверсный выход триггера соединен с входом перво- 5 го формирователя импульсов, выход которого соединен с входом сброса второго счетчика, прямой выход триггера соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого сое- 0 динен с входом сброса третьего счет- чика первый вход первого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом четвертого 5 счетчика, первьй вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, прямой выход триггера сое513

динен с вторым входом третьего элемента Hj а инверсный выход - с вторым входом четвертого элемента И, выход переполнения первого счетчика соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом втброго формирователя импульсов, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с входом третьего фор- мнровате ля импульсов, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы, инверсные разрядные выходы второго счетчика соединены соответственно с вторьми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены соответственно с установочными входами первого счетчика, выход

16

переполнения четвертого счетчика соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого формироватеЛЯ импульсов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с вх-одом четвертого формирователя импульсов, выход которого соединен с входом сброса

четвертого счетчика и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, инверсные разрядные выходы третьего счетчика соединены

соответственно с вторыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены соответственно с установочными входами четвертого счетчика, выход второго элемента ИЛИ

соединен с выходом устройства .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств, формирующих сетки частот. Цель изобретения - уменьшение динамической погрешности за счет получения периодической выходной последовательности импульсов, равномерно распределенных во времени. Устройство содержит триггер 1, четыре элемента И 2-5, четыре формирователя 6-9 импульсов, четыре счетчика 10-13, два элемента 14 и 15 задержки, две группы элементов И 16 и 17, три элемента ИЛИ 18-20, три информационных входа и выход 24 с соответствующими связями. За счет попеременного подключения двух входных частотных сигналов к входам двух параллельно подключенных делителей частоты с частотой третьего входного сигнала на выходе устройства формируется равномерная импульсная последовательность, пропорциональная отношению второго входного сигнала к первому. 1 йл. S (Л со 1чЭ ел -№ 5ДЗ 13 Э