Цифровой управляемый делитель частоты следования импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K23/00 

(54) ЦИФРОВОЙ УПРАВЛЯЕМЬЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относитск к информационно-гфеобразовательной технике :И может быть использовано по прямому назначению в синтезаторах частот, в управляемых цифровым кодом генераторах, в умножителях частоты с об ратной связью и т.д. Известен цифровой управляемый дели тель частоты, содержащий высокочастотный счетчик импульсов с двумя фиксированными коэффициентами пересчета счетчики млади1его и старших разрядов 1 . Это устройство имеет недостаточно высокое быстродействие установки коэффициента деления. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является циф ровой делитель частоты следования им- пульсов, содержащий высокочастотный счетчик импульсов с двумя фиксированг ными коэффициентами пересчета, счетный вход которого подключен к входной пшне, выход с объединенными перСЛЕДОВАНИЯ 1йМ11УЛЬСОВ выми входами первого и второго эле- ментов И-НЕ, а управляющий вход - с объединенными входами третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-НЕ с выходом счетчика младшего разряда и со вторым входом первого элемента , И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом счетчика старших разрядов, выходы первого и последнего из которых подключены к входам четвертого элемента И-ГЕ, выход которого соеди- . нен с обнуляющими входами счетчиков младшего и старших разрядов, счетный вход первого из которых соединеч с выходом третьего элемента И-НЕ 2 J. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные оозможностк, обусловленные низким быстродействием установки коэффициента деления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем повышения быстродействия установки коэффициента деления.

Поставленная цель достигается тем что в цифровой управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, выход - с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, а управляющий вход - с объединенными входами третьего элемента И-НЕ, выход которо гО подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, с выходом счетчика младшего разряда и со вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом счетчика старших разрядов, выходы первого и последнего из которых подключены к входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с обнуляющими входами счетчиков младшего и старших разрядов, .счетный вход первого из которых соединен с выходом второго элемента И-НЕ, введены дополнительный счетчик импульсов, двухразрядный счетчик импульсов, пятый элемент И-НЕ, триггер, генератор счетньгх импуль зов, блок управления и бло элементов И. первые входы которого подключены ь шинам кода управления, вход управлелия соединен с первым выходом блока управления, а выходы - с установочными входами дополнительного счетчика импульсов, с установочными входами счетчика младшего разряда и с установочными входами двухразрядного счетчика импульсов, выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход - с первым входом пя,того элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход - с счетными входами дополнительного счетчика импульсов и двухразрядного счетчика импульсов, обнуляющие входы которы объединены и подключены к третьему выходу блока управления,вход которого соединен с шиной управления, при этом выходы старших разрядов дополнительного счетчика импульсов подключены соответственно к устаноьоч- ным входам счетчика старших разрядов

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Оно содержит ;блок 1 элементов И, блок 2 управления, дополнительный счетчик 3 импульсов, двухразрядный

счетчик 4 импульсов, генератор 5 счетных импульсов, элементы И-НЕ 6-10 высокочастотный счетчик 1 1 импульсов с двумя фиксированными коэффициентами пересчета, счетчик 12 младшего разряда, счетчик 13 старших разрядов, триггер 14.

Устройство работает следующим образом.

Для установки коэффициента деления, равного Ну на.первые входы блока 1 подают двоично-десятичный логический код дополнения до девяти, т.е. двоично-десятичный код числа N .гN , где N.,- коэффициент пересчета дополнительного счетчика 3 и счетчиков 12 и 13.

При подаче импульса Перепись кода на вход блока 2 последний формирует три коротких импульса управления работой блока 1, счетчиков 3 и 4, триггера 14. Первый импульс с третьего выхода блока сбрасьшает счетчики 3 и 4 в нуль. Второй импульс, появляющийся на первом выходе блока 2 с некоторой задержкой, поступает на вторые входы блока 1 и разрешает перепис

кода числа N -Н в дополнительный

- m А счетчик 3.

Одновременно дополнительный двоично-десятичный код младшего разряда чичисла N -Nj,f, т.е. код числа ,где

МЛ записанное в счетчике младшего разряда.

записывается в первый и второй разряды двухразрядного счетчика 4. В результате 4Hcjfo, записанное в счетчик 4 равно

0 1H9-N)99-11N. После записи кода числа j импульс со второго выхода блока 2 устанавливает триггер 14 в состояние, при котором открывается элемент И-НЕ 6, и на входы счетчиков 3 и 4 поступает с выхода генератора 5 N. импульсов, число которых определяет момент переполнения двухразрядного счотчика 4. Н 99-Нд 99-(99-11 N) II N

л лВремя заполнения счетчика 4 определяется выражением V где fp - частота следования счетных импульсов и может быть выбрано достаточно малым.

При поступлении на счетчик 4, а следовательно, и на счетчик 3, N. импульсов, триггер 14 переводится импульсом переполнения счетчика 4 в состояние, при котором элемент И-НЕ 6 закрыт, в результате чего прекращается подача счетных импульсов с выхода генератора 5. чик 3, равно )Число, записанное в старших разряд счетчика 3 равно ()/10. Поскольку ВЫ1.ОДЫ старших разрядов счетчика 3 соединены с установочным входами старших разрядов счетчика то Njjy. записывается и в основные счетчики 13 старших разрядов. Процесс деления на частоты и пульсов fg;, поступающих на вход f. цифрового делителя частоты, осуществляется следующим образом. ветственно, в счетчики 12 и 1 3 вых ным сигналом счетчика 12 устанавлив ется коэффициент пересчета счетчика 11 равным NC II. Импульсы частоты flu С выхода счетчика 11 поступают ч рез элe.eнт И-НЕ 10 на счетный вход счетчика 12. При поступлении на счетчик I2 ,,, , импульсов происходит переполнение 12, и через время t. г счетчика ХВ.1т jiMiuifc тр|гг;гч ВЫХОДНОЙ импульс устаКзв вх ливает коэффициент пересчета счетiMxa 11 равным . При этом логический эле.мент И-НЕ 8 закрывается, а элемент И-НЕ 9 от крывается, и импульсы с частотой сл дования с выхода счетчика П поступают на счетный вход счетчика 13, где записано число N. При поступлении на счетчик 13 чи ла импульсов ,N -11VVlO, переполняющих счетчик 13, через вре N . д вчМО на вход цифрового делителя частоты через элемент И-НЕ 7 поступает импульс выходной частоты fgf,|« i которы сбрасьгоает счетчики 12 и 13 в исход ное состояние, и процесс пересчета аналогично повторяется. Частота следования выходных импульсов цифрового делителя определя ется выражением 14 4 т.е. определяется коэффициентом дел ния NX тически осуществляется пересчет числа Np и ввод его кода в счетчик старших разрядов. Это повышает производительность устройства и обеспечивает возможность мгновенного изменения и установки произвольного значений коэффициента деления цифрового делителя частоты. Тем самым расширяются его функциональные возможности и область применения, например в функциональных частотных преобразoвaтeJiЯx. Формула изобретения Цифровой управлнемый делитель частоты следования импульсов, содержащий счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, выход - с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, а управляющий вход - с объединенными входами третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, с выходом счетчика младшего раз.ряда и со вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом гчетчика старших разрядов, выходы первого и последнего иэ которых подключены к входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с обнуляющими входами счетчиков младшего и старших разрядов, счетный вход первого из которых соединен с выходом второго элемента И-НЕ, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем повьш)ения быстродействия установки коэффициента деления, в него введены дополнительный счетчик импульсов двухразрядный счетчик импульсов, пятый элемент И-НЕ, триггер, генератор счетных импульсов, блок управления и блок элементов И, первые входы которого подключены к шинам кода управления, вход управления соединен с первым выходом блока управления, а выходы - с установочными входами дополнительного счетчика импульсоъ, с установочными входами счетчика младшего разряда и с установочными входами двухразрядного счетчика импульсов, выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход с первым.входом пятого элемента И-НЕ,

второй вход которого соединен с выкодом генератора счетных импульсов, а выход -(f счетными входами .дополнитепьна.го счетчика импульсов и двухразрядного счетчика импульсовj обнуляющие входы которых объединены и подк.гаочеиы к третьему выходу блока управления вход которого соединен с шлной управления, при этом выходы старших разрядов дополнительного счетчика импульсов подключены соот690548

ветственно к установочньм входам счетчика старших разрядов.

Источники информации, j принятые во рчимание при экспертизе

1.Nichols J. and Shenn С. Pulse Swan wing - EON. 1970, October,

p. .

2.Манассевич, Синтезаторы часig тот. Теория и проектирование. М.,

Связь, 1979, с. 262-266.

М„ .„,.../