Умножитель частоты Советский патент 1980 года по МПК H03B19/10 

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к информационно-преобразовательной технике и может использоваться для Повышения быстролействия и точности измерения частоты и фазовых сдвигов сигналов 5 в диапазоне низких и инфранизких .частот.

Известен умножитель частоты, содержащий первый.и второй фазовращатели, входы которых соединены с источ- Ю НИКОМ входного дигнала, и элемент ИЛИ, к выходу которого подключен триггер .

Однако, известный умножитель частоты, имеет низкую стабильность iac- 15 тоты и фазы выходного сигнала.

Цель изобретения - повышение стабильности частоты и фазы выходного сигнала.

Для этого в умножитель частоты, 20 содержащий первый и второй фазовращатели, входы которых соединены с источником входного сигнала, и элемент ИЛИ, к выходу которого подключен триггер, введены сумматор, вы- 25 читатель и шесть компараторов напряжения, выходы которых соединены с соответстйующими входами элемента ИЛИ, первые входы первого, второго и третьего компараторов напряжения подклю- 30

--::: ;.,--7Ш

..,- -;. bSl-- -а -t Sof

чены к выходу первЪго фазовращателя, который соединен также с первыми входами сумматора и вычитателя, первые входы четвертого, пятого и шестого компараторов напряжения подключены к выходу вычитателя, вторые входы первого и четвертого компараторов напряжения подключены к выходу сумматора, вторые ёходы второго, пятого и шестого компараторов напряжения подключены к выходу второго фазовращателя, а второй вход третьего ком-. паратора напряжения и вторые входы сумматора и вычитателя подключены к источнику входного сигнала. На чертеже представлена струйтурная электрическая схема предложенного умножителя частоты.

Умножитель частоты содержит первый и второй фазовращатели 1 и 2 соответственно, сумматор 3, вычитатель 4, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой компараторы напряжения 5, 6, 7, 8, 9, ДС соот- . ветственно, элемент ИЛИ 11, триггер 12, источник 13 входного сигнала.

Работа умножителя частоты заклю-чается в следующем.

Колебание умножаемой частоты поступает на входы первого и второго фазовращателей 1 и 2., сумматора 3 и вычитателя 4. В первом фазов,ращателе 1 и исход.ное колебание вносится дополнительный фазовый сдвиг, например, 60 или 90. Сдвинутые по фазе колебания сум мируют и вычитают, соответственно, в сумматоре 3 и вычитателе 4. Исход.ное колебание дополнительно инвертируют по фазе на 180 во втором фазовращателе 2. Затем исходное колебание, выходные напряжения второго фаз вращателя 2, сумматора 3 и вычитателя 4 сравнивают попарно между собой в определенной последовательности с помощью компараторов 5-10 напряжения В моменты равенства мгновенных значе ний амплитуд сравниваемых колебаний на выходах компараторов 5-rlO напряже ния формируются короткие импульсы, поступающие через элемент ИЛИ 11 на счетный вход триггера 12, Последний формирует напряжение прямоугольной формы с частотой, в шесть раз превышающей частоту исходного колебания, если вносимый первым фазовращателем фазовый сдвиг равен 60 . Если вносимый фазовый сдвиг равен 900, то умножитель частоты позволяет получить прямоугольное напряжение учетверенной частоты. Таким образом, в предложенном умножителе частоты повышение точности умножения частоты обеспечивается за счет введения операций определения суммы и разности сдвинутых rfo фазе колебаний, инвертирования исходного гармонического колебания, а также on раций сравнения между собой в опреде ленной последовательности заданной п ры колебаний из четырех сформированных и исходного, сначала суммарного и сдвинутого по фазе, сдвинутого по фазе и инвертированного исходного колебаний, потом суг/1марного и разностного колебаний, разностного и сдвинутого по фазе, а затем исходного и сдвинутого по фазе колебаний, разностного и инвертированного исходного колебаний. Формула изобретения Умножитель частоты, содержащий первый и второй фазовращатели, входы которых соединены с источником входного сигнала, и элемент ИЛИ, к выходу которого подключен триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и фазы выходного сигнала, введены сумматор, вычитатель и шесть компараторов напряжения, выходы которых соеди.нены с соответствующими входами элемента ИЛИ, первые входы первого, второго и третьего компараторов напряжения подключены к выходу первого фазовращателя, который соединен так- же с первыми входами сумматора и вычитателя, первые входы четвертого, пятого и шестого компараторов напряжения подключены к выходу вычитателя, вторые,входы первого и четвертого компараторов напряжения подключены к выходу сумматора, вторые входы второго,пятого и шестого компараторов напряжения подключены к выходу фазовращателя, а второй вход третьего компаратора напряжения и вторые входы сумматора и вычитателя подключены к источнику входного сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . , 1. Патент Англии № ,1316511, кл. Н 2 F, 1973 (прототип).