УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1968 года по МПК G06G7/16 

Известные устройства для умножения частоты следования импульсов представляют собой многостабильные мультивибраторы. Хоти они и точны, благодаря дискретному принципу действия, однако они не обеспечивают равенство пауз между выходными импульсами, т. е. выходной сигнал представляет собой ряд пакетов импульсов, следующих за каждым входным импульсом.

Предложенный умножитель частоты иозволяет умножать входную частоту на любой постоянный коэффициент и значительно повысить стабильность выходной частоты. Для этого в ием первый выход триггера соединен со входом запуска генератора пилообразного напряжения, выход которого через ключ, соединенный управляющим входом со вторым выходом триггера и входом запуска второго генератора, подключен к делителю напряжения на резисторах, к отводам которого подключены входы схем сравнения, другие входы которых соединены с выходом второго генератора пилообразного напряжения, а выходы подключены к суммирующему устройству; второй выход триггера соединен со входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, выход которого через второй ключ, соединенный управляющим входом с первым выходом триггера и входом запуска первого генератора, подключен ко второму делителю

напряжения, к отводам которого подключены входы схем сравие)П1я, причем другие их входы соединены с выходом первого генератора, а выходы подключены к суммирующему устройству.

На фиг. 1 дана принциииальная схема умножителя частоты, на qbnr. 2 - временная диаграмма напряжений, поясняющая принцип действия умножителя частоты.

Умножитель частоты состоит из триггера /, генераторов 2 3 пилообразного напряжения, содержащих генераторы 4 и 5 постоянного тока, конденсаторы 6 и 7, ключи 8, 9 и 10, 11 и согласующие каскады 12 и 13; делителей напряжения 14 и 15; сравнивающих устройств 16-21 и суммирующего устройства 22.

На фиг. 2 обозначены входной сигнал 23, ход напряжения на правой стороне триггера 1 (24), ход напряжения на левой стороне триггера / (-и), ход напряжения на конденсаторе 6 (26, ход напряжения на конденсаторе 7 (27) и выходной сигнал (28 с суммирующего устройства 22.

Преобразователь работает следующим образом.

Предположим, что прп включении питания триггер устанавливается в положение, при котором его правая половина находится в состоянии «единица, а левая - в состоянии «нуль. При этом включается генератор 4 постояннсто тска, и кячикзется заряд конденсатора 6. Ка конденсаторе 6 напряжение линейко нарастает. Конденсатор заряжается до тгх пор, пока на счетикй вход не поступит ге;}Е::: ; лмпулъС; слэдующик с частотой F.

момент тркгггр у;танавливается в лох-reii a. т. з. его правая сторона на3 состслник «куль, а левая - в состолнК; «едиЕица. Е .отсн соложении генератор 4 отключается. Заряд конденсатора 6 през1раЦ етс; и стдрызается ключ 10. Через согласую;дкй каскад 12 v. ключ lO на делитель напряжения -4 поступает напряжение конденсатора 6. 2 то же воемя генеоатор 5 включен, и на конденсаторе 7 липейг-ю нарастает напряжение, Стс ;а;:ряжениг через согласующик каскад /5 под етсг: ка сраанквающие устройства /5-/J. Мг одму сторону сравнива;с1дегс устройстЕ 16 кодеется напряжение Uin (тае У - напряженке, до ко тсрого зарядился конденсатор 6, а п - число сопротивлений в делителе на::рэженля;, а на другую - пилообразное напряжекке конденсатора 7.

В момент равенства напряжения -У/л с напряжением, нарастаюйдим пилообразно, на выходе устройства 16 появляется импульс, который поступает на суммирующее зстройство 22. Следующий импзльс поступает в суммирующее устройство в момент равенства напряжения с пилообразным напряжением, которое фиксируется сравниБаюш.им устройством П, и т. д. до (ti-1). В этом положении (справа на триггере «нуль, слева - «единица) ключ / закрыт, и на вход делителя 15 напряжение не поступает.

При поступлении второго импульса умножаемой частоты на счетный вход триггера /, триггер перевернется. Б этот г.юмект ключ 8, управляемый дифферепцкрующей цепочкой, разряжает конденсатор 6. Генератор 4 тока включается, ключ 10 закрывается, а ключ // открывается. На делитель 15 поступает напряжение и, до которого зарядился конденсатор 7. На сравнивающие устройства 19-21 поступают, с одной стороны напряжения Vln, llJIn, ..., (п-1) и/п, а с другой - пилообразно нараетающее напряжение.

Левая сторона схемы работает аналогично правой.

Таки.м ОбразОМ, на вход суммирующего устройства на каждый входной импульс поступает (га-1) импульсов со сравнивающих устройств и один импульс умножаемой частоты

F. Разряд конденсатора 7 осуществляется с по.мощью ключа 9 в момент перехода триггера в новое состояние, т. е. при переходе левой стороны из состояния «единица в состояние «нуль.

Суммирующее устройство 22 представляет собой схему «ИЛИ на п входов. Поскольку импульсы из сравнивающих устройств и импульсы входной частоты разнесепы во времени, на выходе суммирующего устройства 22

появляется последовательность импульсов, равноотстоящих друг от друга. Правильная работа схемы зависит от идентичности делителей 14 и 15, генераторов 4 и 5 поетоянного тока и сравнивающих устройств 16-21.

Предмет изобретения

Умножитель частоты следования импульеов, содержащий триггер, генераторы пилообразного напряжения, ключи, сравнивающие устроиства и суммирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности выходной частоты импульсов, в нем первый выход триггера соединен со входо.м запуска генератора пилообразного напряжения,

выход которого через ключ, соединенный управляющим входом со вторым выходом триггера и входом запуска второго генератора, подключен к дел.ителю напряжения на резисторах, к отводам которого подключены входы схем сравнения, другие входы которых соединены с выходом второго генератора пилообразного напряжения, а выходы подключены к суммирующе.му устройству; второй выход триггера соединен со входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, выход которого через второй ключ, соединенный управляющим входом с первым выходом триггера и входом запуска первого генератора, подключен ко второму делителю напряжения, к отводам которого подключены входы схем сравнения, причем другие их входы соединены с выходом первого генератора, а выходы подключены к сум.мирующему устройству.