Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/156 H03B19/00 

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

Цель изобретения - улучшение чистоты спектра выходного сигнала в режиме слежения.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, триггер 3, входную шину 4, формирователь 5 импульсов, инвертор 6, первый и второй элементы И 7 и 8, реверсивный счетчик 9, датчик Юсинхронизма, преобразователь 11 код-напряжение, генератор 12 тактовых импульсов, второй делитель 13 частоты и выходную шину 14.

Выход генератора 1 импульсов соединен с выходной шиной 14 и с входом первого делителя 2 частоты, выход которого соединен с входом установки 1 триггера 3, вход установки 0 которого соединен с входной шиной 4 и входом формирователя 5 импульсов, выход которого соединен с входом инвертора 6, вход и выход которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И 7 и 8, выходы которых соединены соответственно с входами обратного и прямого счета реверсивного счетчика 9, вторые входы - с прямым и инверсным выходами триггера 3 и первым и вторым входами датчика 10 синхронизма, а третьи входы - с выходом второго делителя 13 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 12 тактовых импульсов, а вход управления - с инверсным выходом датчика 10 синхронизма, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с входами установки 1 и О триггера 3.

Выход реверсивного счетчика 9 соединен с входом преобразователя 11 код-напряжение, выход которого соединен с управляющим входом генератора импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в делитель 2 частоты вводится код, равный коэффициенту умножения ky устройства. Формирователь импульсов формирует импульсы длительностью, равной 0,5 Твх, где Твх - период вход- ного сигнала. Триггер 3 и датчик 10 синхронизма устанавливаются в состояние 1, т.е. на инверсном выходе датчика 10 синхронизма логической О, а в реверсивном счетчике 9 устанавливается код, который соответствует средней частоте полосы захвата кольца ФАП4, что обеспечивает

уменьшение длительности переходных процессов, но не является обязательным.

1. Рассмотрим работу устройства в синхронном режиме (слежение), т.е. когда импульсы на входы триггера 3 поступают поочередно, тогда датчик 10 находится в состоянии 1 за счет того, что к приходу импульса по его четвертому входу на первом входе уже сформирована логическая 1, а к

приходу импульса по третьему входу на втором входе также присутствует логическая

а) Пусть fBbix kyfex, где fBbix - выходная частота импульсов; fBx - входная частота

импульсов, тогда первым появляется импульс на входной шине 4 устройства, который устанавливает триггер 3 и 0 и одновременно обеспечивает формирование импульсов на выходе формирователя 5 импульсов. По окончании первого сформированного импульса формируется импульс на выхода инвертора 6. Импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход делителя 2 частоты, и после поступления Ку импульсов

на его выходе появится импульс, который устанавливает триггер 3 и 1. Тогда в результате логического умножения- сигналов в элементе И 8 на входе прямого счета реверсивного счетчика 9 появятся импульсы с тактовой частотой fT/ki, где fT - частота импульсов генератора 12; ki - коэффициент деления делителя 13 частоты. За счет увеличения кода в счетчике 9 произойдет увеличение управляющего напряжения на выходе

преобразователя 11 код-напряжение, что

приведет к увеличению частоты следования

импульсов, сформированных генератором 1.

Следующий импульс с выхода делителя

2 частоты появляется раньше, чем в предыдущем случае, что приводит к уменьшению разности фаз сравниваемых частот. Этот процесс продолжается до тех пор, пока разность фаз сравниваемых частот не станет равной нулю.

б) Пусть Твых kyfex, тогда первым поступает импульс с выхода делителя 2 частоты, который переключает триггер 3 в состояние 1. За счет логического умножения в элементе И 7 на входе обратного счетчика 9 появляются импульсы тактовой частоты fT/ki, которые обеспечивают уменьшение кода счетчика 9 и, соответственно, уменьшение управляющего напряжения на выходе преобразователя 11, в результате чего уменьшится частота твых. Следующий импульс с выхода делителя 2 частоты появляется позже, чем в предыдущем случае, что приведет к уменьшению разности фаз сравниваемых частот. Этот процесс повторяется до тех

пор, пока разность фаз не станет равна нулю.

2. Рассмотрим работу устройства в режиме автопоиска (асинхронном режиме).

а)Пусть fBbix f kyfex, т.е. подряд посту- пают два импульса на входную шину 4, тогда под воздействием второго импульса датчик 10 синхронизма переключается в О, так как при поступлении второго импульса

на третий вход датчика 10 на втором входе уже сформирован логический О за счет первого импульса. При этом в результате логического умножения в элементе И 8 код счетчика 9 увеличивается, но с тактовой частотой тт/К2, где , за счет срабатывания датчика 10 синхронизма. Соответственно увеличивается и частота генератора 1 и делителя 2 частоты. При определенном цикле импульсы на входы триггера 3 будут поступать поочередно, что обусловит переключе- ние датчика 10 в состояние 1, а устройство переходит в режим слежения, рассмотренный в п. 1 а.

б)Пусть твых kyfex, т.е. подряд поступают два импульса с выхода делителя 2 часто- ты, тогда под воздействием второго из этих импульсов датчик 10 синхронизма переключается в 0, так как при поступлении второго импульса на четвертый вход датчика 10 синхронизма на его первом входе уже сформи- рован логический О за счет первого импульса. При этом в результате логического умножения в элементе И 7 код счетчика 9 уменьшается с тактовой частотой fr/k2. Соответственно уменьшается и частота гене- ратора 1 и делителя 2 частоты. При определенном цикле импульсы на входы триггера 3 будут поступать поочередно, что обусловит переключение датчика 10 синхронизма в состояние 1, и устройство пере-

ходит в режим слежения, рассмотренный в п. 1 б.

Формула изобретения Умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого делителя частоты, выход которого соединен с входом установки 1 триггера, вход установки О которого соединен с входной шиной и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом инвертора, вход и выход которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами обратного и прямого счета реверсивного счетчика, а вторые входы - соответственно с прямым и инверсным выходами триггера и соответственно с первым и вторым входами датчика синхронизма, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с входами установки 1 и О триггера, выход реверсивного счетчика соединен с входом преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с управляющим входом генератора импульсов, и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью улучшения чистоты спектра выходного сигнала в режиме слежения, в него введен второй делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вы ход - с третьими входами первого и второго элементов И, а вход управления - с инверсным выходом датчика синхронизма, при этом выход генератора импульсов соединен с выходной шиной.

Изобретение откосится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и системах связи. Цель изобретения - улучшение чистоты спектра выходного сигнала в режиме слежения. Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, триггер 3, входную шину 4, формирователь 5 импульсов, инвертор 6, первый и второй элементы И 7 и 8, реверсивный счетчик 9, датчик 10 синхронизма, преобразователь 11 код-напряжение, генератор 12 тактовых импульсов, второй делитель 13 частоты и выходную шину 14. Для достижения поставленной цели в устройство введен второй делитель 13 частоты с переменным коэффициентом деления. 1 ил.