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

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике и измерительной технике.

Цель изобретения - обеспечение возможности плавного изменения коэффициента умножения.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Умножитель содержит генератор 1 пилообразного напряжения, входную шину 2, блок 3 памяти, компаратор 4, триггер 5, выходную шину 6, первый и второй ключи 7 и 8, первый и второй конденсаторы 9 и 10, первый и второй резисторы 11 и 12 и источник 13 опорного напряжения. Вход генератора 1 пилообразного напряжения соединен с входной шиной 2, а выход - с

входом блока 3 памяти, выход которого соединен с третьим входом компаратора 4, первый и второй входы которого соединены с вторыми выводами соответственно первых резисторов 11 и ключа 7 и вторых резистора 12 и ключа 8 и первыми выводами соответственно первого и второго конденсаторов 9 и 10, вторые выводы которых соединены с общей шиной. Выход источника 13 опорного напряжения соединен с первыми выводами первого и второго резисторов 11 и 12. Выход компаратора 4 соединен с выходной шиной 6 и входом синхронизации триггера 5, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей 7 и 8, первые выводы которых соединены с общей шиной.

ч

ю ю

Ч|

о

Умножитель работает следующим образом.

Входной сигнал в виде коротких импульсов с частотой FBX поступает с шины 2 на управляющий вход генератора 1. Генера- тор 1 под действием входных импульсов обнуляется. Блок 3 запоминает амплитуду Ur поступающего на его вход с выхода генератора 1 сигнала, определяемую выражением

Ur ,

ГВХ

(1)

где Кг - крутизна пилообразного сигнала с выхода генератора 1.

Заполненный блоком 3 уровень Ur поступает на третий вход компаратора 4 в ка- честве опорного напряжения. Резистор 11с конденсаторомЭ образуют интегрирующую цепь, на вход которой поступает напряжение постоянного уровня Uo с выхода источника 13. При разомкнутом ключе 7 напряжение на конденсаторе 9 и первом входе компаратора 4 линейно нарастает, а при замкнутом ключе 7 конденсатор 9 разряжается через этот ключ, и напряжение на нем и первом входе компаратора 4 быстро снижается до нуля. Такую же интегрирующую цепь образуют резистор 12с конденсатором 10 и ключом 8. Поэтому сигнал на конденсаторе 10 и на втором входе компаратора 4 имеет такой же вид, как и сигнал на его первом входе, однако эти сигналы сдвинуты по фазе на 180°, так как ключи 7 и 8 управляются инверсными сигналами с выходов триггера 5. В качестве компаратора 4 используется компаратор, суммирующий по первому и второму входам. Если триггер 5 находится в единичном состоянии, то ключ 7 разомкнут, а ключ 8 - замкнут, сигнал на первом входе компаратора 4 линейно нарастает, а на втором - резко уменьшается до нуля. В момент времени, когда сигнал на первом входе компаратора 4 достигает уровня Ur на его третьем входе, на выходе компаратора 4 формируется короткий импульс, который переводит триггер 5 в нуле- вое состояние. При этом ключ 7 замыкается, а ключ 8 размыкается, на втором входе компаратора 4 формируется линейно нарастающий сигнал, а сигнал на его первом входе быстро спадает до нуля, В момент времени, когда сигнал на втором входе достигает уровня Ur, на выходе компаратора 4 вновь формируется короткий импульс, который возвращает триггер 5 в единичное состояние. Далее процесс повторяется. Импульсы с выхода компаратора 4 поступают на шину 6. Период Твых следования импульсов с выхода компаратора 4 связан с уровнями сигналов Do и Ur на выходах блока 3 уравнением

UQ Твых

RC

Ur,

0

5 0 5 0 5 0 5 0 5

где R - сопротивление резистора 11 /12/; С - емкость конденсатора 9/10/. Частота РВых следования импульсов с выхода компаратора 4 составляет

1 Uo Гвых R С Ur С учетом уравнения /1/, получают

U0гРВЫХ-

РВЫХ-

ex.

RCKr

Из полученного уравнения ЁИДНО, что частота РВЫХ следования импульсов на выходе компаратора 4 и шине 6 в К раз больше частоты следования импульсов на шине 2. При этом коэффициент R определится выражением

„ UQ RCKr

Нетрудно видеть, что изменением напряжения Uo источника 13 легко изменять коэффициент К умножения предлагаемого умножителя.

В предлагаемом умножителе частоты коэффициент умножения может изменяться как дискретно, так и плавно, путем соответствующего изменения напряжения 1)0 источника 13.

Формула изобретения

Умножитель частоты, содержащий генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с входной шиной, а выход -с входом блока памяти, компаратор, выход которого соединен с выходной шиной и входом синхронизации триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей, первые выводы которых соединены с общей шиной, а вторые выводы - с первыми выводами соответственно первого и второго конденсаторов и первым и вторым входами компаратора, о т- личающийся тем, что, с целью обеспечения возможности плавного изменения коэффициента умножения, в него введены первый и второй резисторы и источник опорного напряжения, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второго конденсаторов, вторые выводы которых соединены с общей шиной, выход блока памяти соединен с третьим входом компаратора, при этом ключи выполнены с одним управляющим выводом.

0-ЦТ

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - обеспечение возможности плавного изменения коэффициента умножения. Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, входную шину 2, блок 3 памяти, компаратор 4, триггер 5, выходную шину 6, первый и второй ключи 7 и 8, первый и второй конденсаторы 9 и 10, первый и второй резисторы 11 и 12 и источник 13 опорного напряжения. 1 ил.