Умножитель частоты низко-частотных сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03B19/10 

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ

I

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен умножитель частоты, содержащий включенные последовательно входной формирователь треугольного напряжения, разделительный каскадфазорасшепитель, двухполупериодный выпрямитель, выходной формирователь i|.

Х1анный умножитель имеет малый частотный двапазов умножения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является умножитель частоты, содержащий формирователь, импульсов, вход которого соединен с входной шиной, первый выход соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов опорной частоты, выход логического элемента И соеди ен со счетным входом счетчика импульсов, вход установки кот фсйго подключен к второму выходу формирователя импульсов, а выходы счетчика импульсов Поразрядно соединены с входами регистpa памяти, вход установки которого соединен с третьим выходом формирователя импульсов, а выходы подключены поразрядно к входам преобразователя код-напряжение, и преобразователь напряжение частота 2.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона.

Цель достигается тем, что в умнохСИтель частоты, содержащий формирователь

10 импульсов, вход которого соединен с входной шиной, первый выход соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов оперной частоты,

ts выход логического элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход установки которого подключен к выхох формвроватепя импульсов, а выходы счегчяка импульсов по20разрядно соединены с в±одами регистра памяти, вход установки которого соединен с третьим выходом формирователя импульсов, а выходы подключены пораз рядно к входам преобразователя код- напрягкение, и преобразователь напр5т Жейие-частота, введены управляемый генератор импульсов, фильтр нижних частот и делитель напряжения, включённы11 между выходом преобразователя код-напрянсенне и первым входом упранляемого генератора импульсов, второй вход ico торого соед1гаен с выходом генератора импульсов опорной kjacToTbi, причем выход управляемого генератора импульсов через фильтр нижних частот соединен с входом преобразователя напряжение-частота. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого умножителя частоты. Умножитель частоты содержит генера тор 1 импульсов опорной частоты, формирователь импульсов 2, логический эле мёнт ,И 3, счетчик импульсов 4, регистр памяти 5, преобразователь код-напряженке 6, делитель напряжения 7, управляемый генератор импульсов 8, фильтр нижних частот 9, преобразователь напряжение-частота 1О. Входной сигнал подан на 1зходную шину 11, выходной сигнал снимается с выхода 12. Работа умножителя частоты заключае ся в следующем. С помощью формирователя импульсов 2 из исследуемого сигнала частоты Fg формируется периодическая после довательность импульсов длительностыбТ которая поступает на логический элемент И 3 по потенциальному вьссоду. В формирователе импульсов 2 эти импульсы дополнительно дифференцируются, и из них формируют короткие импульсы« Короткие импульсы, характеризующие пе редкие фронты периодической последовательности импульсов длительностью Т/2 поступают по одному из импульсньсс выходов на счетчик импульсов 4, устанавливая его в нулевое состояние, а кмпульсы, характеризующие отрицательные фрсянты, поступают к второму импульсному выходу на вход регистра памяти 5. Период следования короткихх импульсов равен периоду умножаемого сигнала, В течение времени Т /2 на логическ элемент И 3 поступает сигнал разрешения. С генератора 1 импульсов опо ной частоты поступают на счетчик импу сов 4 импульсы с частотой jj F В счетчике 4 записьшается число Н-у прсяюрциональное периоду входного сигнала. Это число запоминается регистром 7 64 памяти 5 на время, равное nepKOity Т . Код, соответствующий числу М- , преобразуется в напряжение U- - S p-Hс помощью преобразователя код-на- пряжение 6 ( -крутизна преобразования преобразователя 6). В зависимости от требуемого ко94х|)вдиента умножения устанавливается коэффициент деления делителя напряжения 7, равный , Напряжение я U с выxozia делителя напряжения 7 поступает на управляющий вход управляемого генератора импульсов 8. Скважность импульсов длительностью t и периодом повторения TQ на выходе генератора 8 устанавливается пропорциональной То . Q-i2 t; С выхода генератора 8 импулье амплитудой 0 и скважностью Q поступают на фильтр нижних частот 9, с помощью которого вьщеляется постоянная составляющая напряжения UQ Напряжение UQ поступает на преобразователь напряжение-частота 10 с крутизной преобразователя Sn.Выходная частота преобразователя Ю Следовательно, выходная частота умножителя пропорциональна частоте исследуемого сигнала и коэффициенту де- лЬния делителя напряжения 7, Измене-. нием коэффициента деления k Q можно изменять значения в широком диапазоне частот. С увеличением коэффициента деления значение выходной частоты умножителя увеличивается. По истечении периода входного сигнала осуществляется сброс счетчика импульсов 4 в нуль для последующей записи нового числа t4 . , пропорционального периоду, Предьшущее значение Н-j остается в памяти регистра 5 и обеспечивает непрерьшную работу умножителя во время перезаписи числа Н т После записи нового значения числа U -т последнее переписывается в регистр 5 и запоминается. Формула изобретения Умножитель частоты низкочастотных сигналов, содержащий формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, первый выход соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которогс соадЕнен с выходом генератора импульсов опорной частоты, выход логического элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход установки которого подключен к второму выходу формирователя импульсов, а выходы счетчика импульсов поразрядно соединены с входами регистра памяти, вход установки которого сое,динен с третьим выходом формирователя импульсов, а выходы подключены пораз- . рядно к входам преобразователя код-напряжение, преобразователь напряжение частота, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены управляемый генератор импульсов, фильтр нижних частот

и делитель напряжения, включенный между выходом преобразователя код-напряжение и первым входом управляемого генератора импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов опорной частоты, причем выход управляемого генератора импульсов через фильтр нижних частот соединен с входом преобразовате ля напряжение-частота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Измерительная техника, .1964, № 7, с. 14.