Перестраиваемый делитель частоты Советский патент 1991 года по МПК H03K23/66 

сэ

NS

СО СО

со

10

31629991

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения входных частот в сторону высших частот при одновременном повыпении надежности - достигается за счет уменьшения времени анализа состояния счетчика импульсов при упрощении устройства.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема делителя частоты; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Перестраиваемый делитель частоты содержит счетчик 1 импульсов, входную шину 2, соединенную с первым BxdflOM элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, второй вход которого соединен с выходом элемента И 4, первый вход.которого соединен с шиной 5 управления, а второй - с прямым выходом счетного триггера 6 и D-входоМ D- триггера 7, прямой выход которого подключен к первой выходной шине 8, а С-вход - к вьгходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, С-вход счетного триг15

20

25

.сигнала скважность сигнала на выхо |ной шине 8 равна двум. При нечетны коэффициентах деления скважность в ходного сигнала на шине 8 равна дв при условии, что скважность входно сигнала также равна двум.

Единичный уровень на шине 5 обе печивает первый режим работы устро ства - нечетный коэффициент делени а нулевой уровень на шине 5 - второй режим работы устройства - четн коэффициент деления. В первом режи работа перестраиваемого делителя ч тоты зависит от состояния счетного триггера 6..

Если счетный триггер 6 находитс в единичном состоянии, то с его вы хода через элемент И 4 единичный уровень поступает на первый вход э мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а на его рой вход с шины 2 поступает входной сигнал. Таким образом, с выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 на С-вх D-триггера 7 и на счетный вход рев сивного счетчика 1 импульсов посту ет проинвентированный входной сигн

Если счетный триггер 6 находитс в нулевом состоянии, то с его выхо

гера 6 соединен с второй выходной щи- 30 через элемент И 4 нулевой- уровень

ной 9, причем счетчик 1 импульсов выполнен реверсивным.

Кроме того, делитель частоты содержит элемент ИЛИ 10, элемент 11 задержки и элемент ИЛИ-НЕ 12, первый вход которого соединен с входом управления и выходом переноса счетчика 1 импуль сов и с С-входом счетного триггера 6, второй вход - с шиной 5

35

поступает на первый вход элемента КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а на второй его в с шины 2 поступает входной сигнал. Таким образом с выхода элемента ИС КЛЮЧАЮЩЕЕ. ИЛИ 3 на С-вход D-тригге ра 7 и на счетный вход реверсивног счетчика 1 импульсов поступает пря входной сигнал.

Допустим, что устройство рабо

5

0

5

.сигнала скважность сигнала на выход- |ной шине 8 равна двум. При нечетных коэффициентах деления скважность выходного сигнала на шине 8 равна двум при условии, что скважность входного сигнала также равна двум.

Единичный уровень на шине 5 обеспечивает первый режим работы устройства - нечетный коэффициент деления, а нулевой уровень на шине 5 - второй режим работы устройства - четный коэффициент деления. В первом режиме работа перестраиваемого делителя частоты зависит от состояния счетного триггера 6..

Если счетный триггер 6 находится в единичном состоянии, то с его выхода через элемент И 4 единичный уровень поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а на его второй вход с шины 2 поступает входной сигнал. Таким образом, с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 на С-вход D-триггера 7 и на счетный вход реверсивного счетчика 1 импульсов поступает проинвентированный входной сигнал

Если счетный триггер 6 находится в нулевом состоянии, то с его выхода

через элемент И 4 нулевой- уровень

поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а на второй его вход с шины 2 поступает входной сигнал. Таким образом с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ. ИЛИ 3 на С-вход D-триггера 7 и на счетный вход реверсивного счетчика 1 импульсов поступает прямой входной сигнал.

Допустим, что устройство рабо

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Пель изобретения - расширение диапазона изменения входных частот в сторону высших частот при одновременном повышении надежности за счет уменьшения времени анализа состояния счетчика импульсов при упрощении устройства, достигается путем введения в устройство элемента ИЛИ 10, элемента задержки 11 и элемента ИЛИ-НЕ 12и образования новых функциональных связей. Кроме того, устройство содержит счетчик 1 импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, элемент И 4, триггеры 6 и 7, гшньг 2,5,8 и 9 соответственно входную, управления, первую выходную и вторую выходную. 2 ил. с « (Я

управления, а третий вход - с выходом др тает в первом режиме и в начальный

элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и первым входом элемента ИЛИ 10, второй вход которого соединена с выходом элемента 11 задержки, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 12, а выход элемента ИЛИ 10 соединен с С-входом счетчика 1 импульсов, информационные входы которого соединены с группой управляющих шин 13.

Перестраиваемый делитель частоты работает следующим образом.

По шинам 13 управления в двоичном коде поступает информация о том, во сколько раз необходимо уменьшить частоту на выходной тине 8 относительно входной частоты (о коэффициенте деления) .

При четных коэффициентах деления независимо от скважности входного

45

50

55

момент времени счетный триггер 6 на ходится в единичном состоянии. Поэт му реверсивный счетчик 1 переключается по спаду входного импульса. Ка только он досчитает до нуля, так с зу на его выходе переноса сменится уровень с единичного на нулевой. Реверсивный счетчик 1 перейдет из р жима счета в режим параллельной записи и следующим положительным фрон том, прошедшим через элемент ИЛИ 10 в него запишется код (N-O/2, где N - коэффициент деления. На выходе переноса реверсивного счетчика 1 см нится уровень с нулевого на единичн что приведет к опрокидыванию счетно триггера 6 в нулевое состояние, что в свою очередь, обусловит прохождение на выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

тает в первом режиме и в начальный

момент времени счетный триггер 6 находится в единичном состоянии. Поэтому реверсивный счетчик 1 переключается по спаду входного импульса. Как только он досчитает до нуля, так сразу на его выходе переноса сменится уровень с единичного на нулевой. Реверсивный счетчик 1 перейдет из режима счета в режим параллельной записи и следующим положительным фронтом, прошедшим через элемент ИЛИ 10, в него запишется код (N-O/2, где N - коэффициент деления. На выходе переноса реверсивного счетчика 1 сменится уровень с нулевого на единичный, что приведет к опрокидыванию счетного триггера 6 в нулевое состояние, что, в свою очередь, обусловит прохождение на выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

5162

ИЛИ 3 прямого входного сигнала. Это означает, что очередной положительный фронт на счетном входе реверсивного счетчика 1 появится через половину

периода тактовой частоты, после записи кода (N-1)/2. По этому Фронту изменит свое состояние и D-триггер 7, на выход которого перепишется нулевой уровень с выхода счетного триггера 6. Далее работа устройства протекает аналогично. Как только на счетный вход реверсивного счетчика 1 поступит (N-1)/2 фронтов, он сразу перейдет из режима счета в режим параллель ной записи, которая произойдет по следующему фронту на счетном входе реверсивного счетчика 1. Произойдет смена уровня с нулевого на единичный на выходе переноса реверсивного счет- чика 1, что приведет к очередному опрокидыванию счетного триггера 6 в единичное состояние. Это, в свою очередь, приведет к инвертированию вход ного сигнала элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а значит к появлению очередного фронта на счетном входе реверсивного счетчика 1 через половину периода входной частоты после записи в него кода (N-1)/2. На выходе D-триг гера 7 сигнал имеет скважность, равную двум, и период в (N-1) раз больший, чем период входной частоты. В первом режиме элемент ИЛИ-НС 11 не оказывает влияния на работу уст- ройства, так как на его втором входе постоянно присутствует единичный уровень шины 4.

Во втором режиме работы (при четном коэффициенте деления) постоянный нулевой уровень на шине 5 обуславливает логически 0 а выходе элемента 41 4 независимо от состояния счетного триггера 6. Из этого следует, что на счетный вход реверсивного

счетчика t в этом режиме все время поступает прямой входной сигнал. Как только на счетный вход реверсивного счетчика 1 поступит N/2 фронтов входного сигнала, сразу на его выходе пе- реноса сменится единичный уровень на нулевой, что приведет к переходу реверсивного счетчика 1 из счетного режима в режим параллельной записи. Нулевой уровень выхода переноса обу- славливает логический О на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 12. На втором его входе также присутствует уровень логического О.

.Следовательно, как только на входной пине 1, а значит и выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 появится нулевой уровень, то сразу на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 появится единичный - уровень, который через время задержки ., пройдя через элемент 11 задержки, поступит на первый вход элемента ИЛИ 10, вызвав появление положительного фронта на счетном входе реверсивного счетчика 1. По этому фронту в счетчик 1 произойдет запись кода N/2 и на его выходе заема произойдет смена нулевого уровня на единичный, что, в свою очередь, приведет к переключению счетного триггера 6. В качестве элемента 11 задержки можно использовать сам элемент ИЛИ-НЕ 12. Далее устройство работает по описанному алгоритму. Далее на выходе 8 D-триггера 7 получают выходной сигнал, скважность которого равна двум, а период в N раз превышает период входной частоты (фиг. 2.

На выходе 9 присутствует сигнал, частота которого в два раза превышает частоту выходного сигнала на выходе 8.

Формула изобретения

Перестраиваемый делитель частоты, содержащий счетчик импульсов, входную шину, соединенную с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с шиной управления, а второй - с прямым выходом счетного триггера и D-входом D-триггера, прямой выход которого подключен к первой выходной шине, а С-вход - к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, С-вход счетного триггера соединен с второй выходной шиной, отличающийся тем,-что, с целью расширения диапазона изменения входных частот в сторону высших частот при одновременном повышении надежности, счетчик импульсов выполнен реверсивным и введены элемент ИЛИ элемент задержки и элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входом управления и выходом переноса счетчика юшульсов и с С-входом счетного триггера, второй вход - с шиной управления, а третий вход - с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элеВшод ЗА.

искл. илиК

J/

Выход пере ( носа чипа Ю

Выход элемента задержки 72

Выход

С-триггера

Выход

Ъ-триггера 6

ВыхоЗ nepez юса счетчика Ю

Выход

С-триггера

Выход

D-триггера 6

tMti

тр