Управляемый делитель частоты импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K23/00 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЬ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике, радиотехнике, ядерной электротехнике. Оно может быть использовано в радиометрической аппаратуре, устройствах синхронизации и в цифровых синтезаторах частот.

Известны управляемые делители частоты импульсов 1 и 12. ,

, Так, в первом из известных устройств в цепь записи кода вводится дополнительный блок задержки состоящий из определителя дпительности входного сигнала и максимальной задержки во всех разрядах счетчика 11). Однако это устройство обладает ограниченным быстродействием.

Из известных управляемых делителей частоты наиболее близкий по технической сущности к изобретению делитель частоты, содержащий счетчик импульсов со схемой затшси кода и триггер, один из установочньрс .входов Цоторого соединен с выходом сигнала переноса счетчика импульсов, другой его установочный вход объединен со счетным входом счетчика импульсов, а выход триггера соединен со входом разрещения записи кода счетчика импульсов 2). В этом делителе запись кода происходит в промежутке между действующими импульсами на входе делителя. Такое устройство имеет следующий недостаток: запись кода в промежутке между действующими импульсами на входе делителя частоты ограничивает его быстродействие, так как для нормальной работы необх.одимо выполнение неравенства

.5 запимп. , (1)

10 где Тп - промежуток между действующими

импульсами, - задержка распространения сигнала пе. реноса в счетчике, tV - время переключения триггера,

)5 tirv г- задержка прохождения сигнала в схеме записи,

.MMfr. длительность записывающего импульса.

Минимальный период следования TMWH вход20иь1Х импульсов равен

(2)

и + Тп,

мин

где - длительность входных действующих импульсов. NIaKv има.мьияя мне гота равна пий % зп 51 5СХЪ -ioinHHn Как видно из выражения (3), для максимальной частоты гтовторения входных импульсо наличие членов 0; . .ъ ымп. ограничивает быстродействие депителя частоты. Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в управляемый делитель частоты импульсов, содержащий счегшк импульсов с записью кода и триггер, первый установочный вход которого соединен с выходом сигнала переноса счетчика импульсов с записью кода, введены допо нительйый триггер, дешифраторы и дополнител ньш счетчик импульсов с записью кода, счетны вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов с записью кода и подключен к входной шине, выход сигнала переноса дополнительного счетчика импульсов с записью кода соединен со вторым установочным входо триггера и с первым установочным входом дополнительного триггера, второй установочный вход которого соединен с выходом сигна переноса счетчика импульсов с записью кода, третьи установочные входы триггера и дополнительного триггера подключены к шине начальной установки, при этом выход триггера соединен с первым входом разрешения дополн тельного счетчика импульсов с записью кода, а выход дополнительного триггера - с первым входом разрешения счетчика импульсов с запи сью кода, разрядные выходы которого соедин ны со входами первого дешифратора, выход которого подключен ко второму входу разрешения дополнительного счетчика импульсов с записью кода, разрядные выходы которого соединены со входами второго дешифратора, выход которого подключен ко второму входу разрешения счетчика импульсов с записью кода. На чертеже представлена структурная злект ческая схема управляемого делителя частоты. Управляемый делитель частоты содержит счетчик 1 импульсов со схемой записи кода, триггер 2, первый дешифратор 3, дополнитель ный счетчик 4 импульсов со схемой запис кода, дополнительный триггер. 5 и второй дешифратор 6. Выход триггера 2 является выходом устройства. Устройство работает следуюшим образом. Импульсом с шины 7 начальной установки триггер 2 устанавливается в единишое состояние и счетчик 4 заполняется импульсами счетной частоты входной шины 8, а т}1иггер 5 устанавливается в нулевое состояние и запрещает заполнение счетчика 1 входными импульсами. На выходе дешифратора 6 вы4еляется импульс раньше импульса переноса четчика 4 и запип1ет код, поступающий по ходу в счетчик 1. При переполнении счетика 4 на его выходе сформируется сигнал пееноса, который установит триггер 2 в нулевое состояние, а триггер 5 - в единичное. Начнется заполнение с етчика 1 импульсами входной частоты, а заполнение счетчика 4 будет запрешено. На выходе дешифратора 3 выделится импульс раньше импульса переноса счетчика 1 и запишет код, поступаюший по входу 10 в счетчик 4. При переполнении счетчика 1 на его выходе сформируется сигнал переноса и установит триггер 2 в единичное состояние, а триггер 5 - в нулевое. Снова начнется заполнение счетчика 4, и заполнение счетчика I импульсами входной частоты будет запрешено и тд. На выходе управляемого делителя частоты выделится импульс, частота повторения которого обратно пропорШ1ональна сумме. кодов KI + Kj (где К| - код, поступаюпшй по входу 9, а Кз код, поступак)1иий по входу 10), а его длительность пропордиональна коду KI. Быстродействие предлагаемого управляемого делителя частоты определяется только временной задержкой сформированного сигнала разрешения счета счетчика относительно заднего фронта импульса счетной частоты. Эта временная задержка составляет . t tip Эп зт где IXjp - временная задержка сигнала разрешения счета счетчика относительно заднего фронта импульса счетной частоты. Учитывая изложенное, минимальный период следования входных импульсов для зтого делителя частоты определяется как т -1 -t-T .,,. I-.. tn , ммн. -И ЬИ Т а максимальная частота следования входных импульсов будет равна .л1 МО.КС + lrjp(-5) В выражении максимальной частоты повторения отсутствуют члены з lan.MMn и определяет повышение .быстродействия предлагаемого делителя по сравнению с бь1Стродействием известного, взятого за прототип. Кроме того, имеется возможность изменения длительности импульса сигнала на выходе 11 три1тера 2 в пределах изменения кода, поступающего по входу 9.. Кроме этого, предлагаемый управляемый делитель обладает более широкими функциональными возможностями, так как позволяет в завкс;:мости от кодов, подаваемых нл вход устройства, изменять не только коэффициент ;10.-k4tHH, no I ЛЛИТОЛЫКК-П, НЫХ()Ш1ЫЧ ИМПулЬСОН. Формула изобретения Управляемый делитель частоты импульсов, содержащий счетчик импульсов с записью кода и триггер, первый установочный вход которого соединен с выходом сигнала переноса счетчика импульсов с записью кода, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в негЬ введены дополнительный триггер, дешифраторы и дополнительный счетчик импульсов с записью кода, счетный вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов с записью кода и пйдключен к входной шине, выход сигнала переноса дополнительного счетчика импульсов с записью кода соединен со вторым установочным входом триггера и с первым установочным входом дополнительного триггера, второй установочный вход которого соединен с выходом сиг нала переноса счетчика импульсов с записью 7 кч)да, а третьи установочныекходы триггера и дополнительного триггер подкшочены к шине начальной установки, при этом выход триггера соединен с первым входсии разрешения дополнительного счетчика импульсов с записью кода, а выход дополнительного триггера - t первым входом разреигенйя счетчика импульсов с записью кода, разрядные выходы которого соединены со входами первого дешифратора, выход которого подключен ко второму входу разрешения;ДополнительиЬго счетчика импульсов с записью кода, разрядные выходы которого соединены со входами второго дешифратора, выход которого подключен ко второму входу разрешения счетчика импульсов с записью Кода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Горн Л. С. и др. Узлы радиометрической аппаратуры на интегральньгх схемах. М., Атомиздат, 1973, с. 134, рис. 311 а. 2.Угрюмов Е. П. Элементы и узлы ЭЦВМ. М., Высшая школа, 1976, с. 218, рис. 10.27 (прототип).