Умножитель частоты повторения импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K23/00 

.1

изобретение относятся к измерительной технике и автоматике и может быть использовано для повышения быстродействия преобразования частоты при работе с низкочастотными датчиками.

Известен умножитель частоты, содержащий генератор опорной частоты, делитель опорной частоты, счетчики, входной формирователь, блок управления, запоминающий регистр, сравнивающее устройство и выходной формирователь, причем генератор опорной частоты соединен с входами первого счетчика и делителя опорной частоты, к выходу которого подключен второй счетчик, к выходам разрядов второго счетчика под1У1ючены входы запоминающего регистра, выходы запоминающего регистра и выходы первого счетчика соединены со сравниваю- щим устройством, к выходу которого подключен выходной формирователь, соединенный с выходом устройства и с входом сброса на нуль первого счетчика.

вход блока управления подключен к выходу входного формирователя, соединенного с входом устройства, к первому выходу схемы управления подключены входы сброса на нуль делителя опорной частоты, запоминающего регистра и первого счетчика, к второму выходу блока управления подключена цепь управления записью в запоминающий регистр числа из второго счетчика, а к третьему выходу блока управления подключен вход сброса на нуль второго счетчика 1 . Для предотвращения выходной частоты при нулевом значении входной частоты S этом устройстве допопиительно имеются триггер, схема И и сравнивающее устройство, одни входы которого подключены к счетчику, соединенному с делителем опорной частоты, другие его входы - к запоминающему регистру, а выход дополнительного сравнивающего устройства через триггер соединен с одним входом схемы И, другой вход которой подключен -К генератору опорной частоты.

а выход скемы И соединен с входом счетчика огториой частоты,

Яецосгаткпм у;-л1{олч го;1:; i/-,-..,, тоты является низкая точность умножения.

Мамболее близким по техлгической сущности в предлагаемому является умножитель частоты, содержащий делитель опорной частоты с коэффициентом деле .пня, равным коэффициенту умножения, счетчик имггульсов, счетчик импульсов

опорной частоты, входной и ВЫХОД1ШЙ

формирователи, запоминающий регистр и блок управления, один из выходов которого подключен к нулевым входам всех разрядов делителя опорной частоты и запоминающего регистра, нулевой выход каждого разряда счетчика импульсов соединен с первым входом схемы И, второй вход которой подключен ко второму выходу блока управления, а выход к едииишгому входу того же разряда запоминающего регистра, причем третий выход блока управлении подключен к eдини шым входам всех разрядов счетчика импульсов:, единичный выход каждого разряда запоминающего регистра соединен с входом второй схемы И, выход которой соединен с единичным входом того же разряда счетчика импульсов опорной частоты, а второй вход - с выходной шиной выходного формирователя, вход которого подключен к выходу счетчика импульсов опорной частоты J2.Недостатком этого умножителя частоты является таюке низкая точность, обусловленная тем, что при нулевом значении входной частоты на выходе их имеются импульсы с -некоторой частотой. Причем частота на выходе умножителя частоты может принимать самые различные значения, находящиеся в диапазоне от минимальной до максимальной выходной частоты укоюжителя. Объясняется это тем, что при снижении выходной частоты ниже минимального значения на вход счетчика, подключенного к выходу делителя опорной частоты, поступает количество импульсов, превышающее числовую емкость этого счетчика. Поэтому счетчик в последний период умножаемой частоты может установиться в различные состояния, определяемые дробной частью деления последнего периода входной частоты на период входной частоты, . соответствующий нижнему значен1по входной частоты диапазона умножаемых частот. Соответственно этому и установится

значение выходной частоты при нулевом значении входной частоты.

изобретения является исключение возможности появления выходных им- тульсов при нулевом значении частоты повторения входных импульсов.

Для этого в предлагаемый умножитель частоты повторения импульсов, содержащий блок управления, первый выход которого через делитель частоты, на счетный .вход которого подан опорный сигнал, а второй непосредственно подключены к входам счетчика импульсов, выходы разрядов которого соединены с входами разрядов запоминающего регистра, вход управления которого соединен с третьим выходом блока управления, а выходы - с входами счетчика импульсов опорной частоты, на счетный вход которого подан сигнал опорной частоты, а выход которого подключен к входу формирователя импульсов, и элемент И, введен триггер, первый вход которого с входом блока управления, второй вход подключен к выходу счетчика импульсов, а выход через элемент И, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов опорной частоты, подключен к выходу устройства, при этом вхоД управления счетчика имнульсов опорной частоты соединен с выходом формирователя импульсов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройстба.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты, счетчик 3 импульсов, запоминающий регистр 4, блок управления 5, счетчик 6 импульсов опорной частоты, триггер 7, элемент И 8 и формирователь 9 импульсов, выход 10 и вход 11.

Генератор 1 опорйой частоты соединен с входами счетчика 6 импульсов опорной частоты и делителя 2 частоты, к выходу которого подключен счетчик импульсов 3. Вход установки в исходное состо$шие счетчика 3 соединен с блоком 5 управления. Входы разрйдов запоминающего регистра 4 подключены к счетчику импульсов 3, а вход управления записью - к выходу блока 5 управления, к которой подключен также вход установки Б исходное состояние дели- теля 2 частоты. Первый вход триггера 7 и вход блока 5 управления подключены к входу 11 умножителя частоты, а 5 -О второй вход триггера 7 - к выходу счетчика 3 импульсов. Br.ixoa 10 умножителя частоты подключе { к выходу элемента И 8, один из входов которого соединен с выходом счетчика 6 импульсов опорной частоты, а другой - с выходом триггера 7. Входы разрядов счетчика 6 импульсов опорной частоты подключены к выходам запоминающего регистра 4, а вход управления записью счетчика 6 импульсов опорной частоты соединен с его выходом через формиров тель 9 импульсов. Умножитель частоты работает следую щим образом. В счетчике 3 импульсов за каждый период умножаемой частоты происходит накопление импульсов, поступающих с выхода делителя 2 частоты. По окончагнии периода умножаемой частоты в этом счетчике устанавливается число . где 1- - частота импульсов генератора 1 опорной частоты, rUy( - период умножаемой частоты, К - коэффициент деления делителя .2 частоты. По окончании периода умножаемо частоты сигналом с блока 5 управления в запоминающий регистр 4 записывается число, находящееся в счетчике 3 импуль сов. Затем сигналом от блока 5 управле ния счетчик 3 устанавливается в нулево состояние. Сигналом блока 5 управления в нулевое состояние устанавливается и делитель 2 частоты. После этого начинается процесс накопления импульсов счетчиком 3. Счетчик 6 импульсов опор ной частоты работает в режиме вычитания. При каждом его обнулении с выхода его подается импульс, который через открытый элемент И 8 поступает на вы ход умножителя частоты. Этот же импульс через формирователь 9 ик1пульсов подается на вход управления записью в счетчик б числа, находящегося в запоми нающем регистре 4. Период частоты на выходе умножителя частоты определяетс выражением ВЫУ 04 период частоты генератора 1 опорной частоты. Тогда частота н-а выходе умножителя частоты будет Т - Т - fC ВЫХ ВХ 2 где TI., - частота на входе умножителя частоты. Триггер 7 находится в единичном сое- тояняи, при котором на вход элемента И 8 подается открывающий сигнал. Это состояние триггера подтверждается импульсами входной частоты. При прекращении импульсов входной частоты происходит полное заполнение счетчика 3 импульсов. Это заполнение происходит периодически через интервалы времени , . где рц - числовая емкость счетчика 3 импульсов. Каждый раз при заполнении счетчика 3 импульсов с его выхода подается импульс на другой вход триггера 7. Триггер переходит в нулевое состояние, а элемент И 8 закрывается. Это приводит к прекращению подачи импульсов на выход умножителя частотьи Таким образом, в предлагемом умножителе частоты при нулевом значении вход- ной частоты отсутствуют импульсы и на его выходе. Кроме этого, в нем не происходит увеличения периодов выходной частоты на границе двух периодов входной частоты. Формула изобретения Умножитель частоты повторения импульсов, содержащий блок управления, первый выход которого через делитель частоты, на счетный вход которого подан опорный сигнал, а второй непосредст- венно подключен к входам счетчика им-.пульсов, выходы разрядов которого соединены с входами разрядов запоминаю- щего регистра, вход управления которого соедшюн с третьим выходом блока управления, а выходы - с входами счетчика импульсов опорной частоты, на счетный вход которого подан сигнал опорной частоты, а выход которого подключен к входу формирователя импульсов, и элемент И, отличающийся тем, что, с целью исключения возможности появления выходных импульсов при нулевом оначенни частоты повторения входных импульсов, в него введен триггер, первый вход которого соединен с входом блока управления, второй вход - подключен к входу счетчика импульсов, а выход через элемент И, второй вход котоого соединен с выходом счетчика импуль-

7Г

сов опорной частоты, подключен к выходу устройства, при этом вход управления счетчика импул1 сов опорной частоты соединен с BJ:iXOfJ.oM фог1М;})ов1гсля импу/л - сов.

Источники нн4юрмацин, принятые во внимание при экспертизе

1.Лвто)ское свидетольстпо CCCf № 354546, 101. Н ОЗ К 5/ОО, О5.02.7.1.

2.AijiopCKoc- свидсугельство СССР № 357668, кл. Н 03 К 5/01,

П. О 3.71.