Умножитель частоты импульсов Советский патент 1980 года по МПК G06G7/16 

(54)УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам преобразования входных сигналов частотных датчиков, и может быть использовано в различных измерительных преобразователях и устройствах электронной автоматики.

Известен умножитель частоты импульсов, содержащий генератор синусоидальных колебаний, эмиттерный повторитель, модулятор, двухтактный усилитель мощности, синтезатор характеристики, выполненный на нелинейных управляющих трансформаторах и детектор l .

Это устройство очень сложно и предназначено для умножения частоты гармонических сигналов.

Известен также умножитель частоты импульсов, содержащий интегратор, на вход которого подаются входные импульсы, выходом соединенный с входами п пороговых переключателей, выходы которых через дифференциатор подключены к входу фазоинвертируювдего и формирующего устройства 2 . На выходе умножителя частота импульсов определяется по формуле . . ewx 2 nf, где f - частота входных импульсов

Недостатком такого умножителя частоты -является требование стабильности частоты f и длительности входных импульсов.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона входного сигнала.

Для этого в умножитель частоты

10 импульсов, содержащий счетный триггер, выходы которого через ключи, к вторым входам которых подключены источники тока, соединены с входсм буферного усилителя, и пороговые 15 устройства, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, в него введены соединенные последовательно и включенные между выходом буферного усилителя и первыми входами поро20говых устройств усилитель переменного тока, выпрямитель, аналоговое запоминающее устройство и делитель напряжения, причем вторые входы пороговых устройств подключены к выходу

25 выпрямителя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема умножителя частоты импульсов.

Умножитель частоты импульсов содержит триггер 1, счетный вход которого является входом умножителя, а выходы соединены с управляющими цепя ми аналоговых ключей 2 и 3. Входы ключей соединены соответственно чере источники тока 4 и 5 с шинами б и 7 опорных напряжений +U й-U. Выходы ана.оговых ключей подключены к одной обкладке конденсатора 8 и к. входу буферного усилителя 9. Другая обкладка конденсатора подключена к общей шине источника питания. Выход буферного усилителя через усилитель переменного тока 10 и выпрямитель 11 соединен с входом аналогового запоминающего устройства (АЗУ)12 и с входами пороговых устройств 13, 14, 15. Выход АЗУ через делитель напряжения 16 соединен с другими входами пороговых устройств, выходы которых подключены через элемент ИЛИ 17 к выходу умножителя частоты.

Работает устройство следующим образом.

Входные импульсы, поступая на счетный вход триггера 1, переводят его из одного устойчивого состояния в другое. Выходные сигналы триггера поочередно открывают на одинаковое время аналоговые ключи 2 и 3. При этом конденсатор 8 линейно заряжается от шины 6 опорного напряжения +U через источник тока 4 н линейно разряжается через источник тока 5 на шину 7 опорного напряжения -U.

Буферный усилитель 9 предназначен для повышения входного сопротивления усилителя переменного тока 10. Последний усиливает переменную составляющую треугольного сигнала, которая выпрямляется выпрямителем 11, выполненньм, например, по схеме синхронного детектора. На выходе АЗУ 12 присутствует напряжение постоянного тока, равное амплитуде треугольных импульсов, которое делится делителем 16, выполненным, нгшример, на резисторах; таким образом, срабатывание и отпускание пороговых устройств 13 14, 15 осуществляется через, равные промежутки времени. При этом их выходные сигналы своими передними и задними фронтами запускают элемент

ИЛИ 17, на выходе которого формируется импульсный сигнал частоты

2 nf

ьых

ВХ (

где п - число пороговых устройств.

Изменение частоты входных импульсов, например уменьшение, приводит к увеличению амплитуды треугольных импульсов и, следовательно, к увеличению постоянного напряжения на выходе АЗУ и пороговых напряжений на выходах делителя напряжения. При этом

коэффициент умножения частоты остается неизменным.

Умножитель частоты позволяет осуществлять умножение частоты с постоянным коэффициентом в широком диапазоне частот входных импульсов за счет введения в него усилителя переменного тока, АЗУ и делителя напряжения.

Формула изобретения

Умножитель частоты импульсов, содержащий счетный триггер, выходы которого через ключи, к вторым входам которых подключены источники тока, соединены с входом буферного усилителя, и пороговые устройства, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона входного сигнала, в него

0 введены соединенные последовательно и включенные между выходом буферного, усилителя и первыми входами пороговых устройств усилитель переменного тока, выпрямитель, аналоговое запо5 минакхцее устройство и делитель напряжения, причем вторые входы пороговых устройств подключены к выходу выпрямителя.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

№ 4, с. 149-151.

t

fh

10

ff

7 -{}