Делитель частоты с дробным переменным коэффициентом деления Советский патент 1990 года по МПК H03K23/66 

Фиг.1

Изобретение относится к импульсной : технике и может быть использовано в устройствах формирования и преобразования частоты.

Цель изобретегшя - расширение час тотного диапазона входной последовательности в сторону высоких частот. При этом для к.оэффициекта .гсапитепя,

тг

равного N-f- , где N, К, М - целые . числаI минимальное значение дроб: ной ча. коэффициента деления, должно вьшолняться условие Указанная цель достигается за счет того что сдвиг входной импульсной последовательности в течение одного цикла де ле1шя осуществляется К раз и переклю - чение на новую импульси:уго последова-

Стельность происходит в моменты t . i/и

:которые определяются задержкой

Я J. f 4- f

3 к-да стз и

|где t. - время прохожцекия сигнала : через коммутатор мультипл€1к- : сора;

: стз время задержки переключею-ш счетчика;, .

зрбмя прохождения сигнала че ; рез схему выбора канала : типлексора.

На фиг„ 1 приведена структурная схема делителя частоты с дробным коэффициентом деленияs . на фиг, 2 - им- йульсные диаграммы работы устройства, ; Делитель частоты с дробньш коэффи- даентом деления содержит распрёделк- тель 1 импульсов, вход которого соединен с входной шиной 2 устройства, выходы - с первой группой входов муль типлексора 3, вторая группа входов мультиплексора 3 соединена с выходами пересчетного блока 4,, выход мультиплексора 3 подключен к тактовому входу первого счетчика 5 и fflyльcoв, вьрсод окончания счета которого соединен с выходной шиной 6 о Делн г ель содержит также второй счетчик 7 импульсов, вход разрешения записи которого соединен с входом разрешения записи и выходом окончания счета счетчика 5 импульсов, тактовые входы счетчика 7 импульсов и пересчетного блока 4 Подключены к выходу мультиплексора 3, еыход окончания счета счетчика 7 импульсов соединен с входами разрешения счета счетчика 7,импульсов и пересчет

15

Ш

35

40

ного блока 4, информационные входы счетчиков 5 -И 7 импульсов подключены соответственно к первой 8 и второй 9 информационным шинам 8 и 9,а йересчет- ный блок выполнен в виде третьего счетчика 10 импульсов, тактовый вход, вход разрешения счета и выходы которого являются соответственно тактовым входом, входом разрешения счета и вы- .ходами пересчетного блока 4.

На фиг, 2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства

3

при коэффициенте деления Зт для счетчиков 5,7 и 10 импульсов, изменяющих свое состояние по переднему фронту импульсов тактовой последовательности. На фиг. 2 а - г показаны импульсы на выходах распределителя 1 импульсов; д импульсы на выходе мультиплексора 3; е, ж - в десятичном коде состояния счетчиков 7 и 5 соответственно. Используются следующие обозначения: Т - период входной последовательности; fj - длительность импульса входной последовательности; й - временной сдвиг импульсных последовательностей на выходе распределителя 1, 4 t -; t - моМ А1

менты переключе.ния входов мультиплексора 3.

Счетчик 5 является счетчиком им- пульсов с возможностью параллельного синхронного ввода информации по сигналу на входе разрешения записи и с выходом переноса„

Счетчик 7 является счетчиком импульсов с возможностью параллельного синхронного ввода информации по сигналу на в.ходе разрешения записи, с вхо)ДОм разрешения счета и выходом перено са„

45 Счетчик 10 является счетчиком с - входом разрешения счета.

Счетчики 5,7 и 10 могут быть выполнены на основе микросхемы К155ИЕ10,

В качестве распределителя 1 может gg использоваться линия задержки с отводами .

В качестве ryльтиплeкcopa 3 может применяться микросхема K155KII5.

Делитель частоты с дробным переменным коэф4)ициентом деления обеспечивает деление частоты импульсной последовательности, поступающей на входную

шину 2, на , где N, К, М - целые

5

числа, причем N ; К; I - минимальное

значение дробной части коэффициента деления; М - количество выходов расПц- КОколи --- « V-v- jJV

пределителя,Ы 2 -Ы ; личество разрядов счетчика 5; Д -„,„ чество разрядов счетчика 7;N -код целой части коэффициента деления, пос- тупакщий на информационную пину 8; KQ - код дробной части коэффициента д&пения, поступающий на информационную шину 9.

Делитель работает следующим образом ,

На фиг. 2 приведены временные диаграммы работы делителя при делении на коэффициент для случая, когда минимальное значение дробной части

5893866

изменение состояний счетчиков 7 и 10. При этом на выход мультиплексора 3 проходят импульсы третьей импульсной последовательности (фиг. 2г).

По заполнении счетчика .5 (фиг. 2ж) на его выходе переноса формируется сигнал, разрешающий запись в счетчики 5 и 7 кодов,поступающих с информацион ных шин 8 и 9. Запись кодов произво- дится по переднему фронту сигнала с выхода мультиплексора 3.

После этого цикл деления повторяется,

Цэ временных диаграмм (фиг. 2д) видно, что за один цикл деления с выхода мультиплексора 3 на вход счетчика 5, формирующего сигнал на выходной шине 6, поступает пять импульсов,

10

15

- . 4CtL, 1 И

коэффициента депения равно 1/4, счет- 20 из которых три и;:шульса имеют период чик 5 - четырехразрядный, счетчик 7 - повторения 5/4 Т и два импульса - пе- двухразрядный. При этом на информаци- риод повторения Т.Коэффициент деле-

онную шину 8 поступает двоичный код числа 11, а на информационную щину 9 - нулевой двоичный код.

В исходном состоянии в счетчике 5 записано в двоичном коде число 11, счетчик 7 находится в нулевом состоянии,а счетчик 10 может находиться в произвольном состоянии. Для определенности примем, что счетчик 10 находится в нулевом состоянии. На выходах распределителя 1 формируются импульсные последовательности, сдвинутые по фазе на 1/4 периода (фиг.2 а-г). На выход мультиплексора проводит нулевая импульсная последовательность (фиг. 2а). Счетчики 5,7 и 10 изменяют свое состояние (увеличивают на единицу) по переднему фронту импульсной последовательности. При изменении состояния счетчика 10 на выход мультиплексора 3 начинает проходить «первая импульсная последовательность (фиг.2б) Так как задержка прохождения сигнала через мультиплексор 3 и счетчик 10

изменения сигнала на выхония делителя равен при этом 53/4.

Переключение на новую импульсную 25 последовательность происходит в моменты t,-, которые определяются задержкой

-р ; -э Чм

30 причем процесс переключения должен выполняться за время

й1)

-3 иНаиболее устойчивая работа делите- 35 ля наблюдается при оптимальной величине з Гдержки

Я - -1 I- э

(.

и

Зопг

i,

40 В этом случае при воздействии.дестабилизирующих факторов (температуры, старения элементов) максимально допустимая величина изменения времени за- . держки, при которой делитель работа ет 45 устойчиво, составляет ± 1/2 (f-dC). Если фактическая величина задержки меньше оптимальной величины,то для достижения оптимальной величины задержки необходимо подключить выход 50 мультиплексора к входам счетчиков 5 7 и 10 через линию задержки с длительностью задержки ,j з

де мультиплексора при переходе с нулевой на первую импульсную последовательность не происходит и следующее изменение состояния счетчиков 5,7 и 10 происходит по переднему фронту вто40 В этом случае при воздействии.дестабилизирующих факторов (температуры, старения элементов) максимально допустимая величина изменения времени за- . держки, при которой делитель работа ет 45 устойчиво, составляет ± 1/2 (f-dC). Если фактическая величина задержки меньше оптимальной величины,то для достижения оптимальной величины задержки необходимо подключить выход 50 мультиплексора к входам счетчиков 5 7 и 10 через линию задержки с длительностью задержки ,j з

Достоинством предлагаемого устройства по сравнению с прототипом явля - l-jr i о v,x i ii v V л у Ol ул

Р.ОГО импульса первой импульсной после- ° сравнению с прототипом явл. -довательности55 ется повышенное быстродействие при

По заполнении счетчика 7 (фиг. 2е).ольших коэффициентах деления,когда

коэффициента деления делителя на его выходе переноса формируется j делителя,

сигнал, который запрещает дальнейшее равного N+-, выполняется условие N К.

893866

изменение состояний счетчиков 7 и 10. При этом на выход мультиплексора 3 проходят импульсы третьей импульсной последовательности (фиг. 2г).

По заполнении счетчика .5 (фиг. 2ж) на его выходе переноса формируется сигнал, разрешающий запись в счетчики 5 и 7 кодов,поступающих с информационных шин 8 и 9. Запись кодов произво- - дится по переднему фронту сигнала с выхода мультиплексора 3.

После этого цикл деления повторяется,

Цэ временных диаграмм (фиг. 2д) видно, что за один цикл деления с выхода мультиплексора 3 на вход счетчика 5, формирующего сигнал на выходной шине 6, поступает пять импульсов,

10

15

20 из которых три и;:шульса имеют период повторения 5/4 Т и два импульса - пе- риод повторения Т.Коэффициент деле-

20 из которых три и;:шульса имеют период повторения 5/4 Т и два импульса - пе- риод повторения Т.Коэффициент деле-

ния делителя равен при этом 53/4.

Переключение на новую импульсную 25 последовательность происходит в моменты t,-, которые определяются задержкой

-р ; -э Чм

30 причем процесс переключения должен выполняться за время

й1)

-3 иНаиболее устойчивая работа делите- наблюдается при оптимальной величиз Гдержки

Я - -1 I- э

(.

Зопг

i,

40 В этом случае при воздействии.дестабилизирующих факторов (температуры, старения элементов) максимально допустимая величина изменения времени за- держки, при которой делитель работа ет 5 устойчиво, составляет ± 1/2 (f-dC). Если фактическая величина задержки меньше оптимальной величины,то для достижения оптимальной величины задержки необходимо подключить выход 0 мультиплексора к входам счетчиков 5 7 и 10 через линию задержки с длительностью задержки ,j з

Достоинством предлагаемого устройства по сравнению с прототипом являл

° сравнению с прототипом явл. 5 ется повышенное быстродействие при

Это достигается за счет того, что сдвиг во времени входной импульсной последовательности осуществляется фазовращателем и мультиплексором за один такт на величину Т/М в моменты времени, ногда.сдвигаемая и сдвинутая последовательности имеют одинаковые значения. При этом задержка прохощ5е- . ния сигнала через мультиплексор и тре :тий счетчик должнй быть в пределах Т

м гз й

ica входной последовательности. ;В течение одного цикла деления ;сдвиг входной ИМПУЛЬСНОЙ последова- ;тельности осуществляется К раз. В- прототипе на величину задержки |прохождения сигнала, через мзгаьтиплек- icops счетчик, дешифратор„ кольцевой || егистр накладываются более жесткие ограничения - она не дол7кна превь{шать |величину Т/М. При этом в предлагае йдлительность импуль

|Мом делителе по сравнению с прототр - inoM минимальное значение дробной ;части коэффициента деления Т/М может иметь меньшую величину.

(Формулаизобретения

1. Делитель частоты с, дробным пе- ременным коэффициентом деления, содер- жащий распределитель импульсов, вход которого соединен с входной шиной

окончания .счета которого соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона входной последовательности в сторону высоких частот

/

-йдля коэффициента деления N+, где N К, в него введен второй счетчик

, о

5 0

5

0

импульсов, вход разрешения записи которого соединен с входом разрешения записи и выходом окончания счета первого счетчика и пyльcoв, тактовые входы второго счетчика импульсов и пересчетного блока подключены к выходу мультиплексора, выход окончания счета- второго счетчика импульсов соединен с входами разрешения счета второго счетчика импульсов и пересчетного блока, информационные зходы первого и второго счетчиков и myльcoв подключены соответственно к первой и второй информационным шинам.

2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем-, что пересчетный блок вьтолнен в виде третьего счетчи ка импульсовj тактовый вход, вход разрешения счета и выходы которого являются соответственно тактовым входом, входом разрешения счета и выходами пересчетного блока.

3,Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что, с целью

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования и преобразования частоты. Цель изобретения - расширение частотного диапазона входной последовательности в сторону высоких частот - достигается путем введения счетчика 7 импульсов со связями. Устройство также содержит распределитель 1 импульсов, мультиплексор 3, пересчетный блок 4, счетчик 5 импульсов, шины 2, 6 - входну, выходную соответственно и кодовые шины 8, 9. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

устройства, выходы - с первой группой 35 првьшгения надежности работы устройствходов мультиплексора, вторая группа входов мультиплексора соединена с вы- ;ходами пересчетного блока,выход мультиплексора подключ(ен к тактовому входу первого счетчика импульсов, выход

ва, в него введена линия задержки, вход которой подключен к выходу мультиплексора, а выход - к тактовым входам первого, второго и третьего счетчиков импульсов.

сз iQ «ca «4 Its oj