Делитель частоты следования импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K23/00 

Изобретенне относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах автоматики и нзмеритеяьиой техники. Известен делитель частоты следования импульсов, содержащий накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с о&цей ШИВОЙ, дозирующий конденсатор, диод, соединенный с первой обкладкой дозирующего конденсатора, ключ и алемедт сравнения, первый вход которого подключен к источнику управляющего напряженвя, второй -ко вторэй обкЛа ке накопитепьиого конденсатора, а выход к утфавляюшему входу ключа и выходу устройства l. В таком устройстве относительно небольшой диапазон перестроивши коэ44шшен та деления частоты (примерно от 1 до 1ОО) обусловлен паразитным разрядом накопительного коаовнсатора через подключенные к нему 8П «енты и относитель но большой нестабильностью порога срабатывания элемента срешнения, а сушественная зависимость работы устройства от параметров входных сигналов, например длительности импульсов и их амплитуды, вызвана тем, что накопительный конденсатор заряжается дозированными количествами электричества, которые образуются из входных сигналов. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является делитель частоты следования импульсов, содержащий источник напряжения, накопительный конденсатор, транзистор, база которого через диод со- . едннеяа с а 1иттером этого транзистора, подключенным через дозирующий конденса-Рор к шине 2. Недостатком этого устройства является небольшой диапазон перестройки коэффициента деления. Цель изобретения - увеличение диапазона перестройки коэффшшента деления частоты. Эта цель достигается тем, что в делитель частоты следования импульсов, содержащий источник напряжения, накопительный конденсатор, транзистор, база которого через диод соединена с эмиттером этого транзистора, подключенным через дозирующий конденсатор к общей шине, введены ключ и элемент сравнения включенный между коллектором транзис.тора и управляющим вхоаом.- ключа, подключенным между выходом источника на- пряженкя и базой транзистора, в накопительный конденеатор; включен между кол лектором транзистора и общей шиной. На чертеже приведена функциональная схема делителя частоты следования импульсов. Он содержит элемент сравнения 1, ключ 2, источник 3 опорного напряжения биполярный транзистор 4, накопительный конденсатор 5, дозирующий конденсатор 6, диод 7 и источник 8 управлякяцего напряжения. Делитель работает следующим образом При включении устройства напряжение на первом входе элемента сравнения 1 оказывается большим, чем напряжение на втором входе. В результате на выходе элемента сравнения 1 появляется импу;;ьс, вызывающий срабатывание ключа 2. Нормально открытые контакты ключа 2 закрываются, и источник 3 опорного на пряжения оказывается подключенным к базе транзистора 4. Транзистор 4 откры вается, и конденсаторы 5 и 6 заряжаются до тех пор, пока напряжение на них не станет равным номинальному значению напряжения источника 3. После этого им пульс на выходе элемента сравнения 1 исчезает, и ключ 2 выключается. Транзистор 4 закрывается, и конденсатор 6 разряжается через диод 7 и источник входного сигнала. С приходом входного импульса транзистор 4 открьгёается, и конденсатор 5 отдает часть своего заряда конденсатору 6. При этом напряжение на конденсаторе 5 уменьшается. Когда напряжения на конденсаторах 5 и 6 выравняются, транзистор 4 закрывается и конденсаторы сохраняют свои заряды. В паузе между входными импульсами конденсатор 6 разряжается через диод 7 и источник входноге сигнала. Следующий входной импуль снова приводит к отдаче части заряда конденсатором 5 и снижению напряжения на в&л. Процесс снижения напряжения на конденсаторе 5 при поступлении импульсов на вход делителя частоты следования импульсов происходит до тех пор, пока оно не станет равным управляющему напряжению и на первом входе элемента сравнения 1 или меньше его. После этого срабатывает элемент сравнения 1, на его выходе появляется импульс, включающий ключ 2, нормально открытые контакты которого замыкаются и конденсатор 6 снова заряжается до напряжения, равного по величине номинальному значению напряжения источника 3. (Длительность выходного импульса элемента сравнения 1 выбрана такой, чтобы она бьта равной или большей времени, необходимого для заряда конденсатора 5). Затем процесс повторяется. Таким образом, на выходе устройства возникают периодически повторяющиеся импульсы, частота которых меньше частоты F входных импульсов И - коэффициент деления частоты, равный числу импульсов, посту- пакщих на вход устройства за время -t Т . Нижнее 5начение напряжения (J на конденсаторе 5 стремится к амплитудному значению U в X входных импульсов, так как при .Ug Ugxэтот конденсатор заряжался бы до напряжения, равного и g . Для исключения влияния изменения амплитуды входных импульсов на работу ступенчатого делителя частоты необходимо обеспечить условие ВХ.-(2) Постоянная разряда Тр конденсатора 5 С5-Сб 77 If - - Р где fj., - сопротивление открытого транзистора 4; Сд и Cjj- емкости конденсаторов 5 и 6 соответственно. Учитывая, что С всегда выбрана намного большей, чем С, т.е. , з формулы (3) следует, что постоянная разряда Тр конденсатора 5 имеет относительно небольшую величину. В результате относительно большие изменения параетров входных импульсов, например амплитуды, скважности, частоты повторения, не оказывают влияния на работу устройства. Применение биполярного транзистора для заряда и разряда накопительного конденсатора, позволило применить элоиент сравнения с относительно небольшим вход ным током, например, с полевым транзистором на входе, и исключить ключ, подключенный к накопительному конденсатору, что значительно уменьшило неуправляемые токи, вызывающие паразитный разряд накопительного конденсатора и нестабильность порога срабатывания схемы сравнения. D результате диапазон перестройки коэффициента деления частоты существенно увеличился. Формула изобретения Делитель частоты следования импульсов, содержащий источник напряжения, накопительный конденсатор, транзистор, база которого через диод соединена с эмиттером этого транзистора, подключенным через дозируюпшй конденсатор к общеЭ шине, отличающийся тем, что, с целью увеянчения диапазона перестройки коэффициента деления, в него введены ключ и эпезлент сравнения, включенный между коллектором транзистора и управляющим входом кшоча, подключенным между выходом источника напряжения и базой транзистора, а накопительный конденсатор включен между коллектором транзистора и общей шиной. Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе 1.Сщэавоч р1к по иьшульсной технике. Под ред. В. И, Яковлева, Киев, Техника. 1972, с. 546. рис. 16,17. 2. Авторское свидетельство СССР N 376884, кл. Н 03 К 4/О2.ОВД 1.74.