Умножитель частоты Советский патент 1980 года по МПК H03B19/14 

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к генерированию электрических колебаний путем . умножения или деления частоты сигнала, поступающего от отдельного источника, с помощью полупроводникового прибора и может использоваться в контрольно-измерительной технике и технике связи. Известно устройство умножения частоты на основе метода вьаделения выеших гармоник, содержащее соединенные последовательно время-амплитудный пре образователь, пиковый детектор, резис тивный делитель напряжения с переключателем и пороговое устройство l. Недостаток такого устройства связан с тем, что его сложность растет линейно с ростом коэффициента умножения. Кроме того, в нем отсутствует возможность регулирования коэффициента умножения без схемного изменения и перестройки. Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования коэф фициента умножения. С этой целью в умножитель частоты содержащий соединенные последователь но время-амплитудный преобразователь пиковый детектор, резйстивные делите ли напряжения с .переключателем и nopoi говое устройство, введены интегрирую- щий усилитель, электронный ключ и формирукхций блок, при этом второй вход порогового устройства соединен с дополнительным выводом резистивного делителя напряжения, третий вход - с выходом интегрирующего усилителя, а выход через формирующий блок - с управляющим входом электронного ключа, подключенного параллельно цепи обратной связи интегрирующего усилителя. На чертеже представлена структурная электрическая схема умножителя частоты. Устройство содержит время-амплитудный преобразователь 1, пиковый детектор 2, резистивный делитель напряжения 3, переключатель 4 коэффициента умножения, резистивный делитель напряжения 5, пороговое устройство 6, формирующий блок 7, электронный ключ 8 и интегрирующий усилитель 9. Устройство работает следующим образом. Входное напряжение частоты f с периодом Т после время-амплитудного преобразователя 1 и пикового детектоpa 2 преобразуется в напряжение U, пропорционёшьное Т j U - kT,,

где k - коэффициент пропорциональности.

Это напряжение резистивным делителем напряжения 3 ослабляется в М раз с помощью переключателя 4, подается на вход порогового устройства 6. На другой вход порогового устройства поступает напряжение интегрирующего усилителя 9 с постоянной интегрирования

ЕО Г RC и

пропорциональное времени интегрирования t. .

При равенстве напряжений делителя и интегратора

kTj

Ul М

М

на выходе порогового устройства изменяется полярность выходногб напряжения. Если из этого напряжения с помощью формирующего блока 7 формировать короткие импульсы напряжения и на время их длительности Чф открывать ключ 8, то конденсатор цепи обратной связи усилителя 9 разряжается после чего снова начинается его заряд и, таким образом,. описанный процесс повторяется периодически.

При k ,т.е. время-амплитудный

Х

преобразователь 1 аналогичен используемому интегрирующему усилителю 9,

J

t t, -гРч М

Таким образом, за время периода Т пороговым устройством 6 формируется М коротких импульсов, т.е. выходная частота

вы Mfg

Для компенсации влияния конечного значения длительности заднего фронта импульса интегратора U на значение коэффициента умножения на вход порогового устройства с делителя напряжения 5 подается компенсирующее напряжение Un, которое укорачивает импульс интегратора до значения tp и, таким образом, tp + Ф t-.

При изменении периода Т до значения 2Т. ) значение коэффициента умножения частоты И не меняется.

Таким образом, вместо системы пороговьох устройств, в которой их количество равно коэффициенту умножения, используется одно, работающее в замкнутой автоколебательной цепи, что принципиально исключает зависимость сложности устройства от значения коэффициента умножения. Из изложенного также следует, что с помощью изменения коэффициента деления резистивного делителя напряжения можно изменять коэффициент умножения плавно или дискретно без всякой перестройки.

Формула изобретения :

Умножитель частоты, содержащий соединенные последовательно времяамплитудный преобразователь, пиковый детектор, резистивные делители напряжения с переключателем и пороговое . устройство, от.л и чающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования коэффициента умножения, в него введены интегрирующи усилитель, электронный ключ и формирующий блок, при этом второй 1;ХОД

порогового устройства соединел с дополнительным выводом резистивного напряжения, третий вход - с выходом ин-тегрирующего усилителя, а выход через формирующий - с управлякодим входом электронного ключа, подключенного параллельно цепи обратной связи интегрирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новицкий П.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., Энергия, 1970, с. 286-287.