Умножитель частоты гармоническихСигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК H03B19/10 

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

. 1 . Изобретение относится к вычисли тельной технике,предназначено для менения в качестве умножителя частоты и может быть использовано в , устройствах внутришагового деления (интерполяторах) измеритель.ных преобразований перемещений. По основному авт. св. № 756601 известно устройство, содержащее источник сигнала и ппоследователь но включенных каскадов умножения частоты, каждый из которых состоит из четырех сугшаторов и четырёх двухполупериод 1ШХ выпрямите:г1ей .13 .Однако этот умножитель частоты характеризуется коэффициентом умножения, равным 2 , что не всегда удобно, так как в ряде устройств необходимо умножатьне число, от-личное от ряда 2, 4, 8, 16, 32 и т.д. Это обстоятельство создает функциональные возможности устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в умножитель частоты гармонических сигналов, содержсиций источник сигналов, и п последовательно соединенных каскадов умножения .частоты,каждый из которых состоит 1из четырех сумматоров,и выпрямителей. введены блоки cyм 1иpoвaния, блок обработки, счетчик и инвертор, при7 чем первый выход h-oro каскада . жения частоты подключен непосредственно к первым входам суммирующих элементов первого блока суммирования и к одному из входов блока обработки и через инвертор - -к пер вым входам суммирующих элементов второго блока суммирования и к другому входу блока обработки, второй выход п-ого касксща умножения частоты подключен ко вторым входам суммирующих элементов первого и второго блоков суммирования и к третьему входу блока обработки, остальные входы которого соединены с выходами суммирующих элементов первого и второго .сумма.торов, а выход - ко входу счетчика. На чертеже пр/едставлена структур ная схема умножителя частоты гармонических сигналов. Устройств9 содержит источник 1 сигнала; п каскадов умножения 2-1 2-п, каждый из которых состоит из сумгдаторов 3-6, и двухполупериодныя выпрямителей 7-10, блоки 11 и 12

суммирования, каждый из которых состоит из суммиругяцих элементов 13, число которик равно К-1, где , 2 3, 4,..., а каждый суммирующий элемент 13 может быть выполнен,, например, на усилителе, вход которого через масштабные реэис.торы является BxojBtOM сугФ1ирую1цего элемента, блок 14 обработки, счетчик 15 и инвертор 16.

Уг/шожитель Частоты гармонических сигналов работает следующим образом

Источник 1 сигнала вырабатывает- два рртогональнЕЛХ сигнала s i п и t и cos «jut . Выпрямители 7 и 8 выделяют модули этих сигналов / sin.a;t/ и jcosiutj. Далее сигнглы суммируются в сумматоре 5, на его выходе напряжение имеет треугольную форму и больше по частоте в два раза. В сумматорах 3 и 4 образуются сигналы соответственно вида s in (cwt- 5) и cos (cot-5). В блоках другой цепи осуществляются операции аналогичные тем, которые осуществлялись элементами 5-8. На выходе сумматора б образуется треугольное нап.ряжение удвоенной частоты, сдвинутое по фазе на относительно треугольного напряжения на выходе сумматора 5. Так происходит удвоение частоты в каскаде умножения 2-1, работа последующих каскадов умножения аналогична работе первого каскада. Поэтому общий коэффициент умножения п каскадов равен 2. Таким образом, лосле ряда перобразований входные сигналы источника преобразованы умножителем частоты в два треугольных сигнала, сдвинутых по фазе на 90. Далее эти треугольные сигналы поступают на соответствующие входы блоков 11 и 12 суммирования, состоящие из К-1 сумг/1ирующих элементов 13, где К 2,3, 4,...i.B каждом суммирующем элементе 13 происходит суммирование с разными .весовыми коэффициентами, соответствующих двум из трех треугольных сЭигналов. Весовые коэффициенты зависят от отн шения величин масштабных резисторов которые должны равняться /Ск.-1)гГде . i 1-(К-1) - номер су№/1ирующего элемента 13. Например, при желании получить коэффициент умножения 80 при п 2выбираем К 5, т.е. в блоках 11 и 12 суммирования по 4 сум-, мируквдих элемента 13. Отношения величин масштабных резисторов зависят от порядкового суммирующего элемента 13, в первом оно равнс

-- ---i-, во втором -|-;

3 3

в четт -г

4 - 4 . 5Места перехода ломанных линий через нуль фиксируются в компараторах блока 16 логической обработки и подсчитываются в счетчике 15. Таким образом, общий коэффициент умножения равен 4К-2 или (4К-2)2.

Увеличение коэффициента умножения в 4К или 4К-2 раз по сравнению с известным позволяет расширить 0 функциональные возможности умножителя, так как кроме значения 2, 4, 8, 16, 32 и т.д. стало возможным получить величины коэффициента умножения 40, 80, 160 и т.д.

Формула изобретения

Умножитель частоты гармонических сигналов по авт.св. ff 756601, о т п л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блоки суммирования, блок обработки, счетчик и инвертор, причем первый выход

е п-ого каскада умножения частоты подлючен непосредственно к первым входам суммирующих элементов первого блока суммирования и к одному из входов блока обработки и через инвертор - к первым входам суммирующих элементов второго блока суммирования и к другому входу блока обработки второй выход п-ого каскада умножения частоты подключен ко вторым входам суммирующих элементов

5 первого и второго блоков суммирования и к третьему входу блока обработки, остальные входы которого соединены с выходом суммкр ующих элементов первого и. второго блоков суглмирования, а выход - ко входу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ;№ 756601, кл. И 03 В 19/10, 1978.