Умножитель частоты Советский патент 1981 года по МПК H03B19/00 

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к импульс- ной технике и может использоваться в системах автоматики и связи для умножения частоты следования импульсов.

Известен умножитель частоты, содержащий источник пилообразного напряжения и последовательно соединенные п-канальный компаратор, сумматор и формирователь выходных импульсов l . о

Однако данный умножитель не обеспечивает достаточно малых искажений выходного сигнала вс ледствие наличия сетки опорных напряжений, требующих стабилизации, особенно при необходимости получения большого коэффициента умножения, так как число опорных уровней равно коэффициенту умножения.

Цель изобретения - уменьшение искажений выходного сигнала.

Для этого в умножителе частоты, содержащем источник пилообразного напряжения и последовательно соединенные п-канальный компаратор, сумматор и формирователь выходных импульсов, между выходом источника пилообразного напряжения и входами rtканального компаратора введен формирователь качающегося нулевого потенциала.

При этом формирователь качающегося нулевого потенциала состоит из последовательно соединенных источни ка постоянного напряжения и сумматора, между вторым входом и выходом которого включена цепь из п последовательно соединенных потенциометров,

0 при этом второй вход сумматора является входом, а отводы потенциометров - выходами формирователя качающегося нулевого потенциала.

На фиг. 1 представлена структур5ная электрическая схима предлагаемого умножителя частоты; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Умножитель частоты содержит источник пилообразного напряжения 1,

0 формирователь качающегося нулевого потенциала 2, п-канальный компаратор 3, сумматор 4 и формирователь выходных импульсов 5, при этом формирователь качающегося нулевого потен5циала 2 состоит из источника постоянного напряжения 6, сумматора 7 и цепи 8 из п последовательно соединенных потенциометров 9.

Умножитель частоты работает сле0 .дующим образом. При поступлении на вхрд умножителя частоты импульса умножаемой последовательности (фиг. 2а) на выходе источника пилообразного напряжения 1 формируется пилообразное напряжение V, (фиг. 26), определяющее изменение потенциала точки а (фиг. 1). В результате суммирования в сумматоре 7 пилообразного напряжения с постоянным опорным напряжением, вырабатываемым источником постоянного напряжения б, на выходе сумматора 7 формируется пилообразное напряжение У2(фиг. 2в), Это напряжение имеет противоположную полярность по отношению к напряжению V, , изменяется синфазно и с одинаковой крутизной с напряжением и определяет изменение потенциала точки б (фиг.- 1). Таким образом, раз ность потенциалов между точками а и б цепи 8 (Vgg) остается всегда постоянной (фиг. 2г), а нулевой потенциал в течение периода Т движется от точки а к точке б. Следовательно, на выходе формирователя 2 создается качающийся нулевой потенциал. При этом требования к линейности пилообразного напряжения в данной схеме ослабляются тем, что отклонение от линейного закона напряжения V, (фиг. 26) повторя ется синфазно на V/z (фиг. 2в) и разность потенциалов (фиг. 2г) при этом не меняется. В момент, когда ну левой потенциал появляется на движке первого потенциометра 9 , т.е. на 1-ом входе п-канального компаратора 3 он срабатывает и на его 1-м выходе появляется импульс (фиг. 3). При появлении нулевого потенциала на движке второго потенциометра 9, т.е. на вт ром входе п-канального компаратора 3 появляется импульс на его втором выхо де и т.д. При этом п-канальный компаратор 3 может быть выполнен из п-отдельных- компараторов 10 (фиг. 1). В результате суммирования импульсов , поступающих с выходов компаратора 3 на выходе сумматора 4 появляется последовательность импульсов, расположение которых на оси времени определяе гсяположением движков потенциометров (фиг. 3). С выхода сумматора 4 импульсы поступают на формирователь выходных импульсов 5, который формирует выходную последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2е). Для умножения частоты следования импульсов в п раз необходимо движки потенциометров 9 расположить на равных расстояниях по оси R (фиг. 3). В результате такой установки движков с выхода формирователя 5 получается последовательность импульсов , частота следования которых в п раз больше частоты входных импульсов . Таким образом, в предлагаемом умножителе частоты отпадает необходимость в сетке опорных напряжений и появляется возможность установить порог сравнения п-канального компаратора 3, равным нулевому потенциалу. При этом фаза выходной последовательности и закон расположения выходных импульсов на оси времени в течение некоторого заданного интервала может произвольно задаваться путем соответствующего расположения движков потенциометров . Таким же способом можно задать режим умножения частоты на нецелое число ( некратные частоты с любой начальной фазой. В предлагаемом умножителе по сравнению с известным умноженные импульсы появляются на выходе без переходного процесса . Формула изобретения 1.Умножитель частоты, содержащий источник пилообразного напряжения и последовательно соединенные п-канальный компаратор, сумматор и формирователь выходных импульсов, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений выходного сигнала, между выходом источника пилообразного напряжения и входс1ми п-канального компаратора введен формирователь качающегося нулевого потенциала. 2.Умножитель частоты по п. 1, отличающийся тем, что формирователь качающегося нулевого потенциала состоит из последовательно соединенных источника постоянного напряжения и сумматора, между вторым входом и выходом которого включена цепь из м последовательно соединенных потенциометров, при этом второй вход сумматора является входом, а отводы потенциометров - выходами формирователя качающегося нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 559358, кл. Н 03 В 19/00, 1974 (прототип). JUL

Увх (pue.J

f о,

s

2 г/,

м. ккк к кккк

лппп пппп

г/7

9п

Направление . aSi/MttHug нулевого

nomfnt{ifofla