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

1

(21)4748006/21 (22)09.10.89 (46)15.11.91. Бюл. №42

(71)Рязанское конструкторское бюро Глобус

(72)Т.Н. Кремнева и В.И. Кремнев (53)621.374(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1070694. кл. Н 03 К 23/00. 1982.

Авторское свидетельство СССР № 851781, кл. Н 03 Н 23/66. 1979. (54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам автоматики, телемеханики, вычислительной и измерительной техники и может быть

использовано в синтезаторах частот, в цифровых фазометрах, в измерительной аппаратуре, в цифровых системах автоподстройки частоты. Цель изобретения - увеличение диапазона коэффициентов деления устройства при сохранении быстродействия и при одновременном повышении надежности функционирования - достига-. ется введением D-триггера 6 обнуления, инвертора 9, первого и второго буферных элементов 5 и 7, элемента И-НЕ 8. Устройство также содержит асинхронный двоичный счетчик 1 импульсов на триггерах 1-1...1-N, элементы 2-1...2-N установки, дешифратор 3, D-триггер 4, входную шину 10, шины 11-1...11-N кода управления, выходную шину 12. 2 ил,

11-1 чЯ З чЯ-МьП-Н

СО

С

ON О

Ю СЛ 00

Изобреп-- ч относится к импульсной технике, в часi нос ri к устройствам автоматики, тельгехрч ч сч, вычислительной и измерен РПЬ, s/ i г.-МГц, и может быть испол crt, t о revs горах частот, в циф- РОРЫУ cKinv ° (., t1, измерительной аппаратуре - цифровых системах

ЗЕПОГиш 1 РГГ | Р .Г ij|.

Цег I Ujb, с dh/ vR6 M4GHHe диапазона hC jcK. целения устройства прг .и itiv фслействич и при од- ковре е. -, r/ ь и .чии надежности фуи- ки ло Ч -r,)ni q (включающемся в ч -- з р ,- , сбоев его работы r n i ;, .. .а зременмых адер- ; Г -OP S.

jrm ооуктурная электр iMcc- 1 с ir CMCT .-а; на фиг. 2 - вре- мсннмй поясняющие его работу лом г.С ч Г о,:п ч ОЧО... О (м падший разряд cfenoj, HI v.orj.Ti4 иремеча срабатывания тригп-,рс.г ус пейзаны одинаковыми.

Де- М с спдепАит асинхронный двоичный счстЧ /к i .гнг Льсов на триггерах 1- I. . -N, Олег ei iL1 2-1 2-N установки, дсши |)рстор Т, 4, первый буфер- i и счтл г ч el - речей 5, D-триггер 6 об- --1-- -, , фегзный элемент 7 с -МРО С f1 3. инвертор 9, гчплм -ч-. f si 1-1 11-N кодауп- , - Jt tiy 1, при этом вход .-н()угг 1- i , , i },i.,-;pj подключен к Bvo,ii о1 , ходу синхронизации поовоггтг л s-з - счетчика 1 импульсов, ч.|фг.р i iii - -t/олы э1вмеятов2-2...2-М ..-i,.-, с шинами 11-2.,.11-N

коцо yr.LP ч, лихсдь1 с третьего по N-й ,H,- 2 -Г .оэдинены со входами ycraso v, 2 ,i nf етьзго по N-й триггеров V3...1-W гч-t-vKa чмпульсоз, инсерсный зычод j то гггер.з 1-1 счетчика 1 пупк,о Ом пг .- ; n-эрвому входу .. paTffj j 0 хол к.оторого соединс . с t pop.- JnrriSt. входом D-григгера , v, Х . очм. о/ ч D-тоиггера 6 обнуле- «и$ сссднч ч с ной шиной 10, первый тыход i --ы ofi,. 1 иимой 12 и через второй , и ,/ г- iCH- 7 со входам1 управления с т лзт1-. 1, г ,е ентов 2-3 ..k -N уста- s., rj .м.г-tit, -.чо.д- со входами управ- Р$ЧЛЗ гториго элемонгоа 1, 2-2 уст..,ое a, L iv ri L- .оиггера 4 подключен к лчО opwaui C но V входу D-триггерэбобчу- /o.iH , eui.0 i «) элемента И-НЕ 8 и -с; ; - ии;Г| этемент Ь ко вхо- цзгл ,сь. o-jky л t- ,ч иау с третье о по N-й т;-.,п1 jto « ,. - J ,че(чика 1 Hf,пульсов, i:roi- i --о г/ -г. э I/I-HF 8 соед/.кеь с пр„, ji iv ,rv- ч jubtorpiM гора f i счет- ,а п -.со ,, D йь хо.п синфоо /чиионным входом первого триггера 1-1 счетчика 1 импульсов, информационный вход гервого элемента 2-1 установки подключен через инвертор 9 к шине 11-1 первого разряда

кода управления, а выход второго элемента 2-2 установки - ко входу установки в нуль второго триггера 1-2 счетчика 1 импульсов, инверсные выходы со второго по N-й триггеров 1-2...1-N счетчика 1 импульсов соедийены со второго по N-й входами .дешифратора 3.

При построении делителя частоты с переменным коэффициентом деления предполагается, что асе триггеры работают по

фронту (перепаду нуль-единица) тактового сигнала.

Делитель работает следующим образом.

При поступлении на шину 10 входного

тактового сигнала (фиг 2а)счетчич 1 считает до тех пор, пока его триггеры 1-1 - 1-N не установятся в состояние 0000...О Гмладший разряд слева). До этого момента на выходе дешифратора 3, на прямых выходах D-триггера 4 и D-триггера б присутствует единичный сигнал, а на выходах элементов 2-1...2-N и на входах установки в единицу триггеров счетчика 1 -сигналы не оказывающие влияния на работу 1 (в качестве элементов 5, 7 использованы элементы НЕ).

Опознавание состояния 0000 счетчика 1 происходит по фронту (перепаду нуль-единица) первого (фиг. 2а) импульса входного

тактового сигнала при переходе первого триггера 1-1 счетчика 1 в нулевое состояние (фиг, 26), когда остальные триггеры счетчика 1 уже находятся в этом состоянии (фиг. 2, в, г, д), что позволяет исключить влияние этих

триггеров на быстродействие устройства в целом. После перехода счетчика 1 с состояние опознавания на инверсном выходе дешифратора 3 через время тдш , определяемое задержкой распространений сигнала в

дешифраторе 3, появляется нулевой сигнал (фиг. 2е), в результате его по фронту второго (фиг. 2а) импульса входного актового сигнала D-триггер 4 переходит в нулевое состояние (фиг. 2ж), на его прлгюм выходе

появляется нулевой сигнал, а на выходе элемента 5 - единичный, и гр ггерь1 1-3...1-N счетчика 1 устанавливаются з ед1- н$/л ные состояния (фиг. 2, г, д) независимо от зходпого тактового сигнала и от состояния предыдущих триггеров, тго позволяет уг- -еньшить на (N-2)trp, где N - количество триггеров счетчика 1, время перехода счетчика 1 из состояния 00...О в состояние ,.. {сченик 1 работает в режиме ОУЧИТ.-,, гак f-ак его

триггеры работают по фронту тактового сиг- кала). Триггер 1-1 счетчика переходит в единичное состояние по фронту второго импульса входного тактового сигнала (фиг. 2,а,б) и продолжает оставаться вэтомсосто- янии до прихода четвертого импульса входного тактового сигнала, так как на его информационном входе присутствует единичный сигнал из-зз наличия нулевого сигнала на входе элемента 8 с выхода D-трштера 4 (фиг. 2,а,ж). Триггер 1-2 счетчика 1 переходит в единичное состояния автономно по фронту сигнала с прямого выхода триггера 1-1 счетчика 1 (фиг. 2,б,в). Ввиду присутствия на информационном входе D- триггера 6 нулевого сигнала с выхода D- триггера 4 (фиг. 2ж) по фронту третьего импульса входного тактового сигнала (фиг, 2а) D-триггер 6 переходит в нулевое состояние (фиг, 2и).

После перехода триггера 1-1 в единичное состояние через время, определяемое временной задержкой распространения сигнала дешифратора 3. на выходе дешифратора 3 устанавливается единичный сиг- нал и по фронту третьего импульса входного тактового сигнала D-триггер 4 возвращается в исходное состояние (фиг, 2ж), а по фронту четвертого импульса входного тактового сигнала D-триггер 6 переходит в единичное состояние (фиг. 2и). Прк наличии на прямом зыхсдз D-триггера б и на выходе элементе 7 нулевых сигналов (фиг. 2и, к) на входах управления всех элементов установки, в качестве- которых используются элементы МЛИ-МЕ, присутствуют нулевые сигналы и заданный код упражнения записывается по установочным принудительным входам установки триггеров 1-1...1-N в счетчик 1. При выбранном коде управления 00,.,0 все геры счетчика 1 устанавливаются в нулевые состояния (фиг. 2,6,в,г,л,, причем триггер 1-1 псрс-ходмт з эго состояние автономно по фронту ;етнертсго ммпульса входного так- тоъсгэ сигнала (фиг. 2,,а,б), так как на выходе элемент 2-1 присутствует нулевой сигнал, но влияющий нз работу триггера 1-1. При едьнямном сигнале на .иине 11-1 триггер 1-1 счетчиха 1 остается з единичном состоянии до прихода пятого иг.-.мульса входного такто- зо о сиг нала (фиг. 2а). После перехода трмг- героз счетчика 1 ч состояния, заданные ходом упраепения, процесс установки счет- чика 1 в еоетоян -з опознавания 00,,.0 повторяется.. Выходной нулззой сигнал (фиг, 2м) поступает со второго выхода Ь-трмггерэ б, а выходной единичный сигнал - с первого выхода .;тера б, В качестве выходного сс.гкзла г гсхет быть использован также сигнал с любого выхода В-тр/ггера 4.

Для исключения пороятност- ложит-о перехода триггера 1-2 счетчика 1 из-за возможного перехода триггера 1-1 под воздействием четвертого импульса входного тактового сигнала (фиг. 2а) из нулевого состояния в единичное триггер 1-1 блокируется по информационному входу посредством подачи на вход элемента 8 нулевого сигнала с выхода D-триггера 4.

Таким образом, в любом случае при поступлении четвертого импульса входного тактового сигнала триггер 1-1 в зависимое и от значения его сигнала кода управления либо остается в единичном состоянии, либо переходит из единичного состояния в нулевое. В результате триггер 1-2 может изменить свое состояние, в котором он находится при наличии сигнала обнуления только под действием пятого импульса входного тактового сигнала (фиг. 2а). Это обеспечивает надежность записи информации в счетчик 1 независимо от разброса временных задержек элементов установки, триггера 1-1 счетчика 1 и D-триггерз б.

Диапазон коэффициентов деления устройства 3.../2 . где - количество триггеров счетчика 1, а коэффициент деления частоты , где М - десятичный эквивалент двоичного кода управления.

Формула изобретения

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления, содержаагий N пог.ле- г.оозтельно соединенных триггеров, составляющих счетчик импульсов, выполненный асинхронным, N элементовустанов- ки, дешифратор и D-триггер, вход синхронизации которого подключен к входной шине и к входу синхронизации первого триггера счетчика импульсов, причем и и формацмонные входы элементов установки, кроме первого, соединены с шинами кода управления, а выходы с TI этьего по N-й элементов установки - со входами установки в нуль с третьего по N-й триггеров счетчика импулэсое, инверсны выход первого триггера счетчика импульсов подключен к первому входу дешифратора, выход которого соединен с информационным входом D- тр-лггера, а выход первого элемента уста- ноакм - со входом установки в единицу первого триггера счетчика импульсов, о т- л -л чающийся тем, ч го, с целью ves/ -ичеккя диапазон;1, коэффициентов де- лопг.я при сохранении быстродействия и np;t одновременном повышении ьлдежно- cvi: функциснирои ния, з него сведены Р- григгер обручения, инвертос. первый и второй буферные элементы, злт.-мн И-НЕ. прччем вход синхронизации D-т,матера обнуления соединен с гходной шин on, первый

выход - с выходной шиной и через буферный элемент со входами управления третьего по N-й элементов установки, а второй выход - со входами управления первого и второго элементов установки, выход D-триг- гера подключен к информационному D-вхо- ду D-триггера обнуления, к первому входу элемента И-НЕ и через буферный элемент ко входам установки в единицу с третьего по N-й триггеров счетчика импульсов, второй вход элемента И-НЕ соединен с прямым

| 7 fttJt f

л fe/У

выходом первого триггера счетчика импульсов, а выход - с информационным входом первого триггера счетчика импульсов, информационный вход первого элемента установки подключен через инвертор к шине первого разряда кода управления, а выход второго элемента установки - ко входу установки в нуль второго триггера счетчика импульсов, инверсные выходы со второго по N-й триггеров счетчика импульсов соединены со второго по N-й входами дешифратора.

ФЈ/#.2