Умножитель частоты Советский патент 1993 года по МПК H03K5/156 H03B19/00 

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

Цель изобретения - повышение частоты выходных импульсов.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит формирователь 1 пилообразного напряжения, входную шину 2, блок 3 памяти, компаратор 4, выходную шину 5, первый ключ б, резистор 7, конденсатор 8, источник 9 опорного напряжения, второй ключ 10, инвертор 11 и переключатель 12 полярности.

Между входной шиной 2 и выходной шиной 5 последовательно включены формирователь 1 пилообразного напряжения, блок 3 памяти, второй ключ 10 и компаратор 4, второй вход которого соединен с первыми выводами конденсатора 8 и резистора 7. Вторые выводы последнего соединены соответственно с общей шиной и выходом переключателя 12 полярности, вход которого соединен с источником 9 опорного напряжения; а управляющий вход - с выходом компаратора 4, управляющим входом первого ключа б и.входом инвертора 11, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа 10. Первый ключ 6 включен между первым входом компаратора 4 и общей шиной.

Умножитель частоты работает следующим образом,

Входной сигнал в виде коротких импульсов с частотой FBX поступает с шины 2 на формирователь 1. Блок 3 запоминает амплитуду иг пилообразного напряжения,определяемую равенством

Ur Kr/FBX,(1) где Кг - крутизна пилообразного сигнала.

Постоянное напряжение уровня Uo источника 9 через переключатель 12 поступает на вход интегратора, образованного резистором 7 и конденсатором 8. Полярность сигнала на выходе переключателя 12, а также состояние ключей 6 и 10 и уровень сигнала на первом входе компаратора 4 определяются сигналом на выходе компаратора 4. Если сигнал на выходе компаратора 4 соответствует логическому О, то переключатель 12 работает в режиме инвертора,

на его выходе сигнал уровня Uo положительной полярности, ключ 6 разомкнут, а ключ 10 замкнут, и на первый вход компаратора 4 с выхода блока 3 поступает сигнал уровня Dr. Если сигнал на выходе компаратора 4

соответствует логической 1, то переключатель 12 работает в режиме повторителя напряжения, на его выходе сигнал уровня Uo отрицательной полярности, ключ 10 разомкнут, а ключ 6 замкнут, и на втором входе

компаратора 4 нулевой уровень, так как этот вход через ключ 6 подключен к общей шине. В результате на выходе компаратора 4 и на шине 5 формируется последовательность импульсов со скважностью, равной

двум, с периодом Твых удовлетворяющим выражениюt U° xlBb|x Uri

RC . 2

R - сопротивление резистора 7; с - емкость конденсатора 8, С учетом (1) получим

Рвых

Uc

2 R С Кг вх- Из полученного уравнения видно, что частота РВых следования импульсов на шине 5 в К раз выше частоты FBx следования импульсов на входной шине 2. При этом коэффициент К определяется выражением

U0

К

2 R С Кг

Умножитель частоты содержит формирователь 1 пилообразного напряжения, входную шину 2, блок 3 памяти, компаратор 4, выходную шину 5. первый ключ 6, резистор 7, конденсатор 8. источник 9 опорного напряжения, второй ключ 10, инвертор 11 и переключатель 12 полярности. 1 ил.