Делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления Советский патент 1988 года по МПК H03K23/66 

00 00

оо

4

СО

|управляющим кодом н коэффициентом деления устройства. Устройство содер- ;жнт последовате.гизно соединенные счет- чики 1,1-1,3 импульсов, последовательно соединенные t четвертого по п-й .счетчики 1.4-1,п импульсов, дешифраторы 2 и 3 циклов, триггеры 4 и 5 управления, элементы ШШ 6 и 8. элемент 7 задержки,триггер 9 начала счета, триггер- . 10 и 11 манией, вход 12 управления, вход 13 устройства, первые информацион.ные входы 14.1-14.4 и 15.1-15.4 устройства, вторые информационные входы 16.1- 16.П устройства. Работа устройства поясняется временными диаг раммами, приведенными в описании изобретения, 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты, в устройствах автоматики и вычислительной техники. Изобретение повышает быстродействие и упрощает использование устройства путем исключения необходимости пересчета между i i

Нзобретение относится к ймпульс- iofi технике и может быть использова- ло в цифровых синтезаторах частот, :j устройствах автоматики и вычисли- ельной техники,

{ Цель изобретения - повышение быст |)одействия и упрощение использования Устройства за счет исключения необ- :|содимости пересчета между управляю- кодом и коэффициентом деления Устройства.

На-фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема устройства на фиг, 2 - временные диаграммы, пояс- 1| яющие его работу, .

i Делитель частоты следования им- ульсов с переменным коэффициентом еления содержит последовательно 4оединенные первый 11, второй 12 и третий 13 счетчики импульсов, последовательно соединенные с четвертого ito п-й счетчики 1,4,,..,1,п импульсов, первый 2 и второй 3 дешифраторы Циклов, первый 4 и второй 5 триггеры 1 правления, первый ИЛИ 6, : лемент 7 задержки, второй элемент Или 8, триггер 9 начала счета, первый 10 и второй 11 триггеры записи, йход 12 управления, вход 13 устройства, первые информационные входы Г4 . 1,.,,,14.4 и 15. 1,, ,,,15,4 устройства и вторые информационные входы 16,1, 16.2,,,,,16,п-2 устройства, Cj-входы третьего счетчика 1.3 импуль сюв соединены с соответствующими Оервыми входами первого 2 и второго 3 дешифраторов, вторые входы которых соединены с соответствующими первыми информационными входами 14.1- 1А,4 и 15.1-15.- . устройства, а выходы -. с S-входами первого 4 и второ0

5

0

5

0

5

0

го 5 триггеров управления} вторые информационные входы 16.1,.,.,16,п-2 устройства соединены с соответствующими информационными входами с третьего (1.3) по п-й (1 ,п) счетчиков импульсов, выход первого триггера 4 управления соединен с управляю-, щим входом второго счетчика 1.2 импульсов , выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 6, а инверсный выход - через элемент 7 задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ 6, третий вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера 5 управления, а выход - с управляющим входом первого счетчика

Если в качестве счетчиков 1. Т и 1.2 используются делители 1U/11, а в качестве счетчиков 1.3-l.n используются двоично-десятичные четырехраз- х рядные счетчики, то коэффициент деления К такого устройства определяется формулой

К Z-K;. ,

где К- - коэффициент деления счетчиков l.i соответственно. Счетчики 1.1-1.3 работают на сложение, а остальные - на вычитание. Коэффициент деления К; связан с числом N; установки счетчиков в исходное сое-:, тояние следующими выражениями:

при , при ,

где N - число в двоично-десятичном

коде..

Число NJ может принимать значения .0,...,9. Если за период выходного сигнала делителя первый и второй счетчики импульсов работают с коэффициентом деления 10, то общий киэф- фициент деления устройства будет кратным 100. Для того, чтобы получить коэффициенты деления К( и К отличными от нуля достаточно, чтобы счетчик 1.1 имел N( циклов, а счетчи 1.2 NJ, циклов коэффициента деления 11. Количество циклов N, и Nj с коэффициентом деления 11 для счетчиков 1.1 и 1.2 численно равно разряду единиц и десятков соответственно в десятичном числе К. Подсчет циклов с коэффициентом деления 11 как первой, так и второй декад осуществляет счетчик 1.3. Поскольку счетчик 1.3 может быть установлен в любое состояние от 0000 до 1001 в зависимости от коэффициента К, то переключение первых двух счетчиков импульсов на счет с.коэффициентом деления 11, а, следовательно, и подсчет циклов

5

0

0

35

.п

осуществляется только после того, как все разряды третьего счетчику импульсов установятся в нулеЕ)ое состояние.

Делитель частоты работает следующим образом.

Входная последовательность импульсов с частотой.fо, и периодом Т, поступает на вход счетчика 1.1. С его выхода снимается сигнал, б.пизкий к меандру с частотой следования f, fg,/10 или f, - fg /1 1 . Это позволяет без дополнительных согласующих устройств сигнал с частотой f, по- ,дать на вход счетчика 1.2, быстродействие которого в десять раз ниже быстродействия счетчика 1.1. С выхода счетчика 1.2 сигнал (.фиг. 2а), также бл-изкий к меандру, с частотой fj, f,/10 или f поступает на счетный вход счетчика 1.3; что позволяет снизить на,порядок быстродействие счетчика 1.3 по отношению к счетчику 1.2, что, в свою очередь устанавливает первый триггер 10 записи в единичное состояние (фиг.2л),. Возвращение триггера 9 в нулевое состояние осуществляется положительным фронтом Первого от начала цикла деления импульса, поступающего на С-вход триггера 9 с выхода переноса счетчика 1.3, а триггера 10 - положительным фронтом импульса (фиг.2,в), поступающего на его С-вход с выхода Q счетчика 1.3. Таким образом, расширенный положительный импульс, сфор- мированньй на выходе первого триггера 10 записи, разрещает запись информации в счетчики 1.4-1.П в соот- :ветствии с информацией на входах 16.2-16.П-2 соответственно. Переключение счетчиков 1.4-1.П осуществляется импульсами, поступающими на их С-входы с выхода Q счетчика 1.3. Это позволяет использовать экономичные счетчики с низким быстродействием. Выход триггера 10 подключен к входу элемента 8 для устранения ложного срабатывания триггера 10 в момент t;, , т.е. в конце первого укороченного цикла работы счетчика 1.3, которое могло иметь место при установке на входах 16,1 большого числа (7-9) вследствие больщой задержки импульса переноса (фиг. 2е) счетчика 1.П. Напряжения, формируемые на выходах переноса, Q и Q4 счетчика 1.3 изображены на фиг. 26. в соот

FJCTCTBeiiHo, a на выходе переноса счетчика 1 .п - на фи:г;., 2е, В момент с; оканчивается предыдущий цикл работы устройства и начинается новый. 11оложительньп1 фронт отрицательного импульса (фиг. 2ж), (1юрмируемый на выходе элемента 8, перебрасывает триггер 11 в нулевое состояние : (фиг. 2з), а импульс (фиг. 2а), .пос- jтупающий на S-вход триггера 11 с вы- jхода счетчика 1.2, возвращает триг- 1 гер 11 в единичное состояние. Им- I пульсом, сформированным на Q-выходе I триггера 11, устанавливается счетчик i 1 .-3 по входу разрешения записи в : исходное состояние, определяемое ин ;формационными входами 16.1. Положи- : тельный импульс (фиг. 2и) формир- руемьм на инверсном выходе триггера ; 11, являющемся -выходом устройства, устанавливает триггер 9 в единичное состояние (фиг. 2к), В момент появ- I ления на инверсном выходе триггера 9 положительного фронта импульса

триггеры 4 и 5 сбрасываются в ноль : по С-входу. Возвращение их в единич- : ное состояние происходит при поступЛенин импульсов с дешифраторов 2 и 3 на их-8-входы в моменты совпадения ; кода разрядов счетчика Q,,, ..., Q4 : с кодами установки 14.1,...,14.4 и I 15.1,...,15.4 соответственно. Поскольку на вьгходе триггера 9 формируется только один импульс за цикл работы устройства,- то и на триггерах 4 и 5 также формируется только по одному импульсу. При появлении на Q-выходе триггера 4 отрицательного импульса счетчик 1.2 делит на 11 частоту импульсов, поступающих на его вход, а по окончании этого импульса на 10. Счетчик 11 выполняет деление на 11 только один цикл за один цикл работы счетчика 1.2. Процесс формирования импульсов управления коэф- .фициентом деления счетчика 1.1 происходит следующим образом.. На элемент 6 поступают импульсы с Q-выхо- да счетчика 1.2 и задержанны с помощью элемента 7 импульсы с Q-выхода этого же;счетчика импульсов, в результате чего н-а выходе элемента 6 формир уется последовательность импульсов, которая проходит на вход управления счетчика 1 ., 1 только во вре- мя наличия импульса, поступающего на третий вход элемента 6 с Q-выход триггера 5. Длительность импульса у

5

0

5

5

0

5

0

5

0

равления, определяемая временем задержки на элементе У, выбирается равной периоду импульсов на выходе счетчика 1.1. Задержка поступления импульсов управления на счетчики 1. 1 и 1.2 зависит от схемы этих счетчиков. Например, при использовании микросхем типа К193ИЕ2 или К193ИЕЗ импульсы управления могут быть задержаны не более чем на семь периодов сигнала, поступающего на их вход. Положительным импульсом, поступающим на вход 12, устройство приводится в началь- . ное состояние, соответствующее моменту tj на фиг. 2.

Форм у-л а изобретения

Делитель частоты следования им- . пульсов с переменным коэффициентом деления, содержащий две цепи из последовательно соединенных с первого по третий и с четвертого по п-й счетчиков импульсов, триггер начала счета .- и первый триггер записи, Q-выходы . третьего счетчика импульсов соединены с соответствующими первыми входами первого и второго дешифраторов циклов, вторые входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, а выходы - с S-входами соответственно первого и второго триггеров управления, вторые информационные входы устройст- на соединены с соответствующими информационными входами с третьего по п-й.счетчиков импульсов, вы- ход первого триггера управления соединен с управляющим входом второго счетчика импульсов,выход которого соединен с первым входом первого элемента ШШ, а инверсный выход - через элемент задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с инверсным дом второго триггера управления, выход - с управляющим входом первого счетчика импульсов, выход переноса третьего счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходам переноса п-го счетчика импульсов, входы разрешения установки с четвертого по п-й счетчиков импульсов подключены к выходу первого триггера записи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстро- действия, в него введен второй триг7138349

rep записи, при этом третий вход второго элемента Ш1И подключен к инверсному выходу второго счетчика импульсов, четвертый вход - к выходу перво- - го триггера записи, а выход - к входу синхронизации второго триггера записи, S -вход которого подключен к прямому выходу второго счетчика импульсов, прямой выход - к входу раз- ,о решения установки третьего счетчика импуль.сов, инверсньтй выход - к S- входу триггера начала счета, вход синхронизации которого подключен к

8

выходу переноса третьего счетчика импульсов, инверсньш выход - к входам синхронизации первого и второго триггеров управления, прямой выход - к S-входу первого триггера записи, вход синхронизации которого подключен к второму разряду третьего счетчика импульсов, третий выход которого подключен к входу синхронизации четвертого счетчика импульсов, вход управления устройства подключен к R-BXO- дам второго счетчика импульсов и nepBorq и второго триггеров записи.