Устройство для умножения частоты следования периодических импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K5/01 

ння, так как известно, частота определяется величиной, обратной периоду следования импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для умножения частоты следования периодических имнульсоз, содержа цем входной формирователь, управляющий блок, делитель частоты, ключ, блок Л1Ноження, состоящий из двух счетчиков, запоминаюи его регистра, блока переноса, элементов ИЛИ и И; блок коррекции, состояигий из блока переноса, счетчика, элементов И и одновибратора, разрядные выходы делителя частоты подключены к входам блока переноса, блока коррекции, управляющий вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока, выход первого элемента И блока коррекции подключен к входу счетчика блока коррекции и ко второму управляющему входу ключа, первый вход - к выходу одновибратора, а второй вход - к выходу второго элемента И блока коррекции.

На чертеже иредставлеиа структурная электрическая схема устройства для умножения частоты следования периодических импульсов.

Устройство содержит входной формирователь 1, управляющий блок 2, генератор 3 опорной частоты, делитель 4 частоты, блок 5 коррекции, ключ 6, блок 7 умножения.

Блок 5 содержит блок 8 переноса, счетчик 9, элементы И 10 и И, одновибратор 12.

Блок 7 содержит первый счетчик 13, запоминающий регистр 14, блок 15 переноса, второй счетчик 16, элемент И 17, элемент ИЛИ 18.

Делитель 4 и счетчик 13 являются суммирующими двоичными счетчиками, а счетчик 9 и сетчик 16 являются двоичными вычитающими счетчиками.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы от генератора 3 поступает на вход делителя 4, коэффициент деления (цересчета) которого равен заданному коэффициенту /С умножения.

Импульсы с выхода делителя 4, частота

следования которых равна , поступают на

К

вход счетчика 13. За период Тх входного периодического сигнала, изменяющегося непрерывно с частотой fx, который выделяется входным формирователем I, на вход делителя 4 поступит (iTx импульсов.

В счетчике 13 зафиксируется число импульNсов N, равное целой части от деления --, а в

А

делителе 4 зафиксируется остаток импульсов, равный . В конце периода 7 сигнал с управляющего блока 2 сначала переписывает полученные значения кодов АЛ/ из делителя 4 через блок 8 в счетчик 9 и из счетчика 13 в запоминающий регистр 14, затем с задержкой на - второй сиг/0

нал управляющего блока 2 через элемент

или 18 переписывает код из запоминающего регистра 14 в счетчик 16 и сбрасывает в ноль делитель 4 и счетчик 13, подготавливая их к новому заполнению в следующий нериод TX.

Выходные импульсы устройства умножения появляются каждый раз, как только счетчик 16 переходит в нулевое состояние, на вычитающий вход которого через ключ 6 подаются импульсы от генератора 3. Каждым выходным импульсом устройства код V переписывается из запоминающего регистра 14 через блок 15 в счетчик 16 и процесс вычитания повторяется.

Очевидно, что выходные импульсы будут расставлены равномерно только при N кратном /С, т. е. при A,.

При блок 5 осуществляет коррекцию расстановки выходных импульсов по времени внутри периода Тх. Коррекция производится следующим образом.

При , значение которого находится в счетчике 9, на выходе элемента И 10, соединенного с первым входом элемента И 11, присутствует единичный уровень. Каждый выходной импульс устройства умножения запускает одновибратор 12, который выдает единичный импульс длительностью TQ на второй вход элемента И 11. В этом случае на выходе элемента И 11 появляется сигнал, закрывающий ключ 6 на время Го, т. е. из последовательности импзльсов частоты /о вычитается один импульс, что приводит к появлению следующего выходного импульса устройства умножения позже на время TQ. Кроме того, этот же выходной сигнал элемента И 11 подается на вычитающий вход счетчика 9 и из числа A.V вычитается единица. За время TX эта операция производится A/V раз

после первого выходного импульса устройства умножения с начала периода Тх, пока счетчик 9 не установится в ноль. В этом случае на выходе элемента И 10 установится нулевой уровень и на выходе элемента И 11

сигнала, закрывающего ключ 6, не будет, независимо от работы одновибратора 12.

Таким образом, производится коррекция расположения по времени АЛ выходных импульсов устройства умножения после первого. Очевидно, что максимальная абсолютная погрещность положения любого из К выходных импульсов приведенного устройства умнол ения частоты следования периодических импульсов внутри периода Тх без учета погрещности дискретности преобразования периода TX в число N не превышает значения TQ.

Формула изобретения

Устройство для умножения частоты следования периодических импульсов, содержащее управляющий блок, вход которого соединен с выходом входного формирователя, а первый выход-с установочным входом делителя частоты, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому шравляющему входу ключа и к входу делителя частоты, блок умножения, состоящий из элемента ИЛИ и последовательно соединенных первого счетчика, запоминающего регистра, блока переноса, второго счетчика и элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с установочным входом первого счетчика и подключен к первому выходу управляющего блока, а выход - к управляющему входу блока переноса, при этом вход первого счетчика соединен с выходом делителя частоты, вход запоминающего регистра - со вторым выходом управляющего блока, а вход второго счетчика - с выходом ключа, и блок коррекции, состоящий из одновибратора, первого элемента И и последовательно соединенных блока переноса, счетчика и второго элемента И, причем вход одновибратора соединен с выходом элемента И блока умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности умножения частоты, разрядные выходы делителя частоты подключены квходам блока переноса блока коррекции, управляющий вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока, выход первого элемента И блока коррекции подключен к входу счетчика блока коррекции и ко второму управляющему входу ключа, первый вход - к выходу одновибратора, а второй вход - к выходу второго элемента И блока коррекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №357668, кл. Н ОЗК 5/01, 1971.

2.Смеляков В. В. Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот, М., «Энергия, 1975 г., с. 42.