Широкополосный умножитель частоты импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03B19/00 H03B19/10 

Фиг.1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике и системах автоматики.

Цель изобретения - повышение равномерности следования выходных импульсов в широком диапазоне изменения входной частоты,.

На фиг.1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, иоясня- рощие работу устройства. I Устройство соцержит управляемый генератор 1, делитель 2 частоты им- пульсов, интегратор 3, ключ 4, источник 5 двуполярного тока, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов, устройство 8 выборки-хранения (УВХ), триггер 9, элемент ИЛИ 10, компара- тор 11, делитель 12 частоты импульсов на четыре, входную 13 и выходную 14 шины устройствэо

Вход первого формирователя 6 им- йульсов соединен с входной шиной 13 устройства, а его выход соединен с управляющим входом устройства 8 выборки-хранения и входом второго формирователя 7 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 10 и входами установки нуля делителя 2 частоты импульсов, триггера 9 и делителя 12 частоты импульсов на четыре, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10, а вход синхронизации - с выходом делителя 2 частоты импульсов и входом установки единицы триггера 9, выход которого соединен с управляющим входом ключа 4, аналоговый вход которого соединен с первым выходом источника 5 двуполярного тока, второй выход которого соединен с вторым входом интегратора 3, второй вход которого соединен с выходом ключа 4,

Выход интегратора 3 соединен с входом устройства 8 выборки-хранения,выход которого соединен с вторым входом компаратора 11, выход которого соединен с выходной шиной 14 устройства и третьим входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входом управляемого генератора 1, выход которого соединен с первым входом компаратора 1 1 о

Устройство работает следующим об разом.

Формирователем 6 импульсов из входных импульсов (фиг.2а) формируются

0

5 0 о 5

п

5

55

короткие импульсы управления (фиг„2б), которые кратковременно переводят устройство 8 выборки-хранения из режима хранения в режим выборки (Запись), при этом выходное напряжение интегратора 3 записывается в УВХ 8 и после снятия импульса управления оно запоминается (фиг.2з). Импульсами с выхода формирователя 7 (фиг.2в) сбрасываются в нулевое состояние управляемый генератор 1 (через элемент ИЛИ 10), делители 2 и 12 частоты импульсов и триггер 9о После этого начинается формирование напряжения на выходе генератора 1 (фиг.2г)„ Как только оно достигает порога срабатывания компаратора 11.задаваемого напряжением с выхода УВХ 8, на выходе компаратора появляется импульс (фиг02д), который, проходя через элемент ИЛИ 10, сбрасывает генератор 1„ Начинается новый цикл формирования напряжения. Этот процесс повторяется до формирования п импульсов (фиг„2г), когда на выходе делителя 12 частоты импульсов появляется высокий уровень, который прекращает генерацию импульсов (через элемент ИЛИ 10) генератором 1 о

После генерации -к- импульсов на

выходе делителя 2 частоты импульсов появляется импульс, который перебрасывает триггер- 9 в единичное состояние (фиг,2е). До этого момента ключ 4 был разомкнут, поэтому на вход интегратора 3 с выхода источника двуполярного тока протекал ток 1, и на выходе интегратора 3 формировалось линейно- нарастающее напряжение (фиг.2ж). После срабатывания триггера 9 ключ 4 замыкается, и на 2-й вход интегратора 3 протекает ток обратного знака„ Суммарный входной ток интегратора 3 при этом будет (-21+1 )-, т«е. на выходе интегратора 3 напряжение нач- «нет уменьшаться, сохраняя значение

наклона (фиг.2ж). I

Если в интервале между двумя входными импульсами генерируются ровно п импульсов, а частота этих импульсов такова, что время формирования первых

г импульсов точно равно времени форп

мирования остальных г импульсов, то

к приходу следующего входного импульса на выходе интегратора 3 устанавливается такое же напряжение,какое бы

51

ло в начале цикла (зона Б фнг02), в противном случае на выходе интегра тора 3 устанавливается некоторое напряжение (U, или U Ј - зона А, фиг„2ж), которое в следующем цикле корректирует порог срабатывания компаратора 11 таким образом, чтобы получить ровно п импульсов с их равномерным распределением.

В случае, когда начальная частота выходных импульсов меньше требуемой, то к приходу следующего входного импульса на выходе интегратора 3 остается положительное напряжение (U2) которое в следующем цикле увеличит частоту до требуемого значения,. Этот случай на фиг,2ж и 2з показан пунктирной линией.

Благодаря наличию УВХ 8 порог срабатывания компаратора 11 в течение каждого периода входных импульсов остается постоянным, поэтому выходные импульсы следуют через одинаковые интервалы времени, т„во равномерно

Формула изобретения

Широкополосный умножитель частоты импульсов, содержащий управляемый генератор, делитель частоты импульсов, интегратор, ключ, источник двуполярно- го тока, первый выход которого соединен с аналоговым входом ключа, выход которого соединен с первым входом интегратора, отличающийся

0

тем,

5

0

5

0

5

что, с целью повышения равномерности следования выходных импульсов в широком диапазоне изменения входной частоты, в него введены первый и второй формирователи импульсов, устройство выборки-хранения, триггер, элемент ИЛИ, компаратор, делитель частоты импульсов на четыре, причем вход первого формирователя импульсов соединен с входной шиной устройства, а его выход -с входом управления устройства выборки-хранения и входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и входами установки нуля триггера, делителя частоты импульсов и делителя частоты импульсов на четыре, вход синхронизации которого соединен с выходом делителя частоты импульсов и входом установки единицы триггера, а выход - с вторым входом, элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом устройства выборки- хранения, а выход - с третьим входом элемента ИЛИ, выходной шиной устройства и входом делителя частоты импульсов, причем вход устройства выборки- хранения соединен с выходом интегратора, второй вход которого соединен с вторым выходом источника двуполярно- го тока а выход триггера соединен с управляющим входом ключа.

Фиг.2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике и системах автоматики. Цель изобретения - повышение равномерности следования выходных импульсов в широком диапазоне изменения входной частоты - достигается путем сохранения порога срабатывания компаратора в течение каждого периода входных импульсов. Умножитель содержит управляемый генератор 1, делитель 2 частоты импульсов, интегратор 3, ключ 4, источник 5 двуполярного тока, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов, устройство 8 выборки-хранения, триггер 9, элемент ИЛИ 10, компаратор 11, делитель 12 частоты импульсов на четыре, входную 13 и выходную 14 шины. 2 ил.