Делитель частоты с переменным коэффициентом деления Советский патент 1991 года по МПК H03K23/66 H03K23/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых синтезаторах частоты, в делителях с переменным коэффициентом деления (ДПКД), где компенсация нестабильности несущей частоты, возникающей, например, из-за эффекта Доплера происходит в цифровом синтезаторе путем изменения коэффициента деления ДПКД в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от знака отклонения частоты.

Цель изобретения - повышение быстродействия при одновременном повышении надежности.

На чертеже приведена электрическая структурная схема ДПКД.

ДПКД содержит управляемый делитель 1 частоты, имеющий коэффициент деления, равный р/р+1, первый, второй и третий программируемые счетчики 2, 3 и 4 импульсов, инвертор 5, входную шину 6, которая соединена с тактовым входом управляемого делителя 1 частоты, выходную шину 7, которая соединена с выходом первого программируемого счетчика 2 импульсов и со входами записи первого, второго и третьего программируемых счетчиков 2, 3 и 4 импульсов, шину 8 управления величиной изменения коэффициента деления, которая соединена с информационными входами третьего программируемого счетчика 4 импульсов, вход направления счета которого соединен с шиной 9 управления знаком изменения коэффициента деления с соответствующими информационными входами первого и второго программируемых счетчиков 2 и 3 импульсов и со входом инвертора 5, выход которого соединен с соответствующими входами первого и второго программируемых счетчиков 2 и 3 импульсов, при этом остальные информационные входы первого и второго программируемых счетчиков импульсов соединены с шинами единичного и нулевого (логических) уровней, вход управО О 00 XJ

о xs

ления управляемого делителя 1 частоты соединен с выходом и с первым входом разрешения счета третьего программируемого счетчика 4 импульсов, второй вход разрешения счета которого соединен со входом разрешения счета и с выходом второго программируемого счетчика 3 импульсов, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя 1 частоты и со счетными входами первого и третьего программируемых счетчиков 2 и 4 импульсов.

Делитель частоты работает следующим образом.

Пусть No - коэффициент деления ДПКД при нулевом коде на шине 8; NI - текущее значение кода на шине 8, Nm - максимальное значение кода на шине 8.

Счетчики 2 и 3 работают в режиме вычитания, а направление счета счетчика 4 определяется значением уровней на шине 9.

При единичном уровне на шине 9 и кодов NI на шине 8 коэффициент деления ДПКД равен

No

Р+ N

-т

Р+Н;«Н0н-М;,

No

где -р- - коэффициент деления счетчика 2 при заданной величине N0;

No -р2- Р коэффициент деления счетчика 3;

NJ - коэффициент деления счетчика 4, работающего в режиме вычитания (знаках означает целую часть цикла X).

При нулевом уровне на шине 9 коэффициент деления ДПКД равен

Н„-Н,

NO-N

р

No-Nn

- коэффициент деления счетчика 2 при заданных величинах N0 и Nm; No-Nm- ° п m p - коэффициент де

Р J ления счетчика .3;

Nm-Ni - коэффициент деления счетчика 4, работающего в режиме сложения.

Под коэффициентами деления счетчиков 2,3,4 в приведенных выражениях пони- мается количество переходов между состояниями в их цикле счета, т.е. коэффициенты могут принимать целые неотрицательные значения.

Для Nm No (обычно Nm«N0) всегда можно организовать соединение информационных входов счетчиков 2 и 3 с входом инвертора 5 (шиной 9), выходом инвертора 5 информационных с шинами единичного и

0

5

0

5

5

0

5

0

5 ч

нулевого уровней так, чтобы при единичном уровне на шине 9 коэффициент деления ДПКД был равен Ki, а при нулевом уровне на шине 9 - К2.

Поясним, как это осуществляется. Пусть, например, имеется двоичный синхронный программируемый счетчик, коэффициент деления которого определяется кодом на его информационных входах, и требуется реализовать два коэффициента деления NI и Na в зависимости от уровня на шине 9. Представим числа NI и N2 в двоичной системе счисления:

mт .

N.-Z-ca1 , NJ.-2IM ,

где aubi - целые числа, принимающие два значения 0 или 1. Информационные входы счетчика, управляемые теми коэффициентами ai.bi - которые совладают, делают не зависимыми от значения уровня на шине 9, соединяя их с шинами нулевого (для ) или единичного (для ) уровней. Информационные входы счетчика, управляемые теми коэффициентами ai.bi, которые не совпадают, соединяют с шиной 9 или с выходом инвертора 5. Например, если , a , то информационный вход счетчика, управляемый ai (для NI) и bi (для N2) с шиной 9 и с выходом инвертора 5, если же , a , то соответствующий информационный вход счетчика соединяют с выходом инвертора 5 или с шиной 9 соответственно.

Цикл счета ДПКД задается счетчиком 2, коэффициент деления которого больше, чем суммарный коэффициент деления счетчиков 32 и 4. В начале каждого цикла счета в .режиме счета вместе со счетчиком 2 находится счетчик 3, который, досчитав до нуля от

м г NO 1 ,-, .. т NO IMm т Р или от No-Nm- -- при

единичном или нулевом уровне на шине 9 соответственно формирует выходной импульс, который переводит в режим хранения счетчик 3 и в режим счета счетчик 4.

Если на шине 9 присутствует единичный уровень, то счетчик 4 работает в режиме вычитания и считает от NI до 0, Перейдя в нулевое состояние, счетчик 4 формирует выходной сигнал, который переводит счетчик 4 из режима счета в режим хранения и переключает коэффициент деления делителя 1 с р+1 на р. После этого до конца цикла счета в режиме счета находится только счетчик 2. Досчитав до нулевого состояния, счетчик 2 формируется входной импульс, который осуществляет запись в счетчики 2,3,4 чисел

Л -jr . No{ - Р и NI соответственно, При

этом выходной сигнал счетчика 3, который подается на его вход разрешения счета, переводит счетчик 3 в режим счета. Этот же сигнал, поступая на второй вход разрешения счета счетчика 4, удерживает его в ре- жиме хранения, несмотря на то, что выходной сигнал счетчика 4, поступая на его первый вход разрешения счета, разрешает работу счетчика 4 в режиме счета. Выходной сигнал счетчика 4 после его загрузки, кроме того, переключает коэффициент деления делителя 1 с р на р+1.

Если на шине 9 присутствует нулевой уровень, что счетчик 4 работает в режиме сложения, последовательно увеличивая свое состояние от NI до Nm. В остальном же устройство работает по выше описанному алгоритму.

Формулаизобретения

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления, содержащий управляемый делитель частоты, тактовый вход которого соединен со входной шиной, выход - со счетными входами первого и второ- го программируемых счетчиков импульсов, третий программируемый счетчик импульсов, информационные входы которого соединены с шиной управления величиной

изменения коэффициента деления, инвертор, шинууправления знаком изменения ко эффициента деления и выходную шину, о т- личающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном повышении надежности, вход инвертора соединен с шиной управления знаком изменения коэффициента деления и со входом направления счета третьего программируемого счетчика импульсов, первый вход разрешения счета и выход которого соединены со входом управления управляемого делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом третьего программируемого счетчика импульсов, второй вход разрешения счета которого соединен с выходом и со входом разрешения счета второго программируемого счетчика импульсов, вход разрешения записи которого соединен со входами разрешения записи первого и третьего программируемых счетчиков импульсов, с выходной шиной и с выходом первого программируемого счетчика импульсов, при этом соответствующие информационные входы первого и второго программируемых счетчиков импульсов соединены соответственно с шинами единичного и нулевых уровней и со входом и выходом инвертора.

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в синтезаторах частоты с учетом возникающего эффекта Доплера. Цель изобретения - повышение быстродействия при одновременном повышении надежности - достигается за счет использования управляемого делителя 1 частоты с коэффициентом деления K_д равным P/P + 1, трех счетчиков 2 - 4 импульсов и инвертора 5 и путем организации новых функциональных связей. 1 ил.