Цифровой умножитель частоты следования периодических импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03B19/00 H03K5/156 

ел :

tsS

СА: ел

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в змерительных преобразователях часто- ты и является дополнительным к авт. св. № I164858.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет временной сеекции входного сигнала.

На чертеже приведена электрическая JQ структурная схема устройства.

Цифровой у шожитель частоты следования периодических импульсов содержит генератор I тактов.ых импульсов, формирователь 2 импульсов сброса, J5 первый формирователь 3 управляющих 1 мпульсов, первый элемент И «4, первьй делитель 5 частоты, первый счетчик 6 датульсов, запоминающий регистр 7, делитель 8 с переменным кoэффи J(иeнтoм 20 деления, второй и третий делители 9 и 10 частоты, элемент 11 задержки, второй формирователь 12 управляющих импульсов, второй счетчик 13 импульсов, триггер 14, второй элемент 15 25 и входную и выходную шины 16 и 17. Входная шина 16 соединена с первым входом второго элемента И 15, с входом второго формирователя 12 импульсов управления и через элемент 1 1 JQ задержки - с входом сброса триггера 14, первьй вход запуска которого соединен с выходом переноса второго счетчика 13 импульсов, второй вход . запуска -, с выходом второго форм-ipo- вателя 2 импульсов управления, выход- с вторым входом второго элемента И 15, выход которого соединен с входом первого формироватепя 3 импульсов управления, через фop иpoвaтeль 2 импуль- сов сброса с установочными входами пе:рвого делителя 5 частоты первого и в;горого счетчиков 6 и 13 импульсов и непосредственно с входом записи запоминающего регистра 7, информационные , входы которого соединены с выходами первого счетчика 6 импульсов, счетньй вход которого соединен с выходом первого делителя 5 частоты, тактовый вход которого соединен с первым входом первого элемента И 4 и с выходом второго делителя 9 частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора 1 тактовых импульсов и через третий делитель 10 частоты - с счетным входом второго счетчика 13 импуль- сов, соответствующие информационные входы которого соединены со сдвигом и на один разряд в сторону младаих разрядов с соответствующими выходами запоминающего регистра 7, которые поразрядно подключены к информационным входам делителя 8 с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с выходной шиной 17, тактовый вход - с выходом первого элемента И 4, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 3 импульсов управления.

Цифровой умножитель частоты следований периодических импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе формирователя 3 низкий уровень и элемент 4 закрыт по nepBoi fj входу. Импульсы генератора 1 на вход делителя 8 не поступают. На шину 16 поступает периодическая последовательность импульсов с частотой FU . По заднему фронту импульса на выходе формирователя 2 вырабатьшается сигнал, которьй обнуляет делитель 5 и счетчик 6, который заполняется импульсами, поступающими на его счетньй вход с выхода делителя 5.

, Формирователь 3 выполнен таким образом, что с приходом второго и последующих входных импульсов на его выходе появляется высокий потенциал, вследствие чего элемент 4 открьшается по первому входу и через его второй вход импульсы генератора 1 поступают на вход делителя 8. К приходуследующего входного импульса на шину 16 в счетчике 6 записывается число N , равное отношению периодов входной и заполняющей счетчик 6 частот

1Лм..

1/Fr /

К, -;.

где F - частота на выходе делителя 9; п - коэффициент деления делителя 5.

По переднему фронту входного импульса число N, переписывается из счетчика 6 в регистр 7. При этом делитель 8 делит частоту F.J. на вводимое в него по оконча ши каждого периода с регистра 7 число. Данньй цикл повторяется и на шине 17 формируется последовательность импульсов с частотой

±i х

IT

п

FT

Fr/F

вк

п

F

вх

п

;т . е, частота следования входных им- пульсов Fe( увеличрЫается в п раз.

Временная селекция входного сигнала Осуществляется следующим образом.

В момент включения питания с выхода формирователя 12 на вход установки триггера 14 (вход запуска) поступает импульс дпительностью не менее, чем 3 Тбх„,„, где максималь- ное значение периода входных импульсов. Этот импульс переводит триггер 14 в единичное состояние. В результате элемент 15 открыт дпя прохождения как минимум первых трех импульсов.

По переднему фронту (например, четвертого) входного импульса осуще ствляется установка счетчика 13 в нулевое состояние. Через интервал времени L устанавливается триггер 14 в нулевое состояние, входной сигнал поступает через элемент 11 на вход сброса триггера I 4 С - параметр, характеризующий этот элемент задержки).

По заднему фронту импульса с выхода формирователя 2 число N,, накопленное в счетчике 6 за интервал времени Т и записанное в регистре 7, поступает со сдвигом на один (или более разряд на информационные входы счетчика 13, при этом осуществляется операция деления двоичного кода на L, где L 2, 4, 8... (операция деления кода осуществляется путем сдвига кода

числа N, и L разрядов), что достигается путем соответствующего соединения выходов разр1Ядов регистра 7 и информационных входов счетчика 13. По переднему фронту сигнала с выхода формирователя 2 осз ществляется предварительная запись в счетчик 13 кода

числа N,/L. На счетный вход (обратного счета) счетчика 13 через делитель

10 поступают импульсы с частотой Sx X , где К - коэффициент деления делителя 10. В момент, когда число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика 13, превысит число N,/L на выходе переноса (заема) счетчика 13 формируется сигнал, который устанавливает триггер 14 в единичное со- .стояние. Строб-импульс с выхода триг гера 14 поступает на второй вход элемента 15, открывая его для прохождения входного сигнала . Очередной входной импульс проходит через зле - мент 15 и через интервал времени устанавливает.триггер 14 в нулевое

состояние. В другие, интервалы времени элемент 15 закрыт по второму входу, поэтому сигнал помехи не поступает на информационный вход всего устройства.

Длительность строб-импульса определяется частотой S F генератора Ь, коэффициентом S деления делителя 9, коэффициентом L, коэффициентом К делителя 10, т.е. строб- импульс формируется в момент времени, когда

N L

Р- N

1

де

NA LLls- NL

N UTВ)

число импульсов, записанных в счетчик 13 по информационному входу;

FT

- - число импульсов за интервал времени йТ между открытием элемента 15 и появлением импульса на шине 16.

Тогда соотношение между периодом входного сигнала (при условии

Т„у Т) и интервалом времени &Т равно

ДТ т

6Х

S . L

0

5

0

5

Установка относительной длительности строб-импульса осуществляется путем выбора определенных значений целых чисел К и S, L (например, если К 3, 2, то длительность строб-импульса равна 1/4 периода Т входного сигнала).

Формула изобретения Цифровой умножитель частоты следования периодических импульсов по авт. св. t П64858, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния помехоустойчивости, в него введены второй и третий делители частоты, второй счетчик импульсов, второй формирователь управляющих импульсов, триггер, элемент задержки и второй элемент И, которьй включен между входной шиной и входе фopмиpoвateля импульсов сброса, выход которого соединен с установочным входом второго счетчика импульсов, соответствуюЕше

,715223758

информационные входы которого соеди-соединен с входом сброса триггера, нены со сдвигом на один разряд ввыход которого соединен с вторым вхо- сторону младших разрядов с соответст-дом второго элемента И, при этом вы- вующими выходами запоминающего реги-ход генератора тактовьос импульсов че- стра, выход переноса соединен с пер-рез второй делитель частоты соединен вым входом запуска триггера, второйс тактовым входом первого делителя вход запуска которого соединен черезчастоты и с первым входом первого эле- второй формирователь управляющих им-мента И и через третий делитель час- пульсов с входной шиной и с входом ,f.то ты - со счетным входом второго счет- элемента задержки, выход которогочина импульсов.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях частоты. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости - достигается путем временной селекции входного сигнала. Умножитель содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 импульсов сброса, формирователи 3 и 12 управляющих импульсов, элементы И 4, 15, делители 5, 9 и 10 частоты, счетчики 6 и 13 импульсов, запоминающий регистр 7, делитель 8 с переменным коэффициентом деления, элемент 11 задержки, триггер 14, входную 16 и выходную 17 шины. 1 ил.