Следящее устройство для умножения частоты Советский патент 1982 года по МПК G06F7/68 

1

Устройство относится к информационно-измерительной технике и в ча- , стности может найти применение в качестве синхронизирующего устройства в бесфильтровых анализаторах спектра в области вибрационной диагностики функционирующего механического оборудования.

Известен умно китель частоты, содержащий счетчики, сравниваимцее устройство, генератор тактовых импульсов, выходом соединенный через делитель частоты с счетным входом первого счетчика, выхода которого под-, ключены к входам регистров, а входы обнуления счетчика и делителя с входом устройства

Недостатком этого устройства явля тся наличие двух делителей частоты и сравнивающего устройства, что усложняет конструкцию умножителя частоты, уменьшает его точность и надежность.

, Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является цифровой следящий умножитель частоты, содержащий генератор такто.вых импульсов, формирователь импульсов, реверсивный счетчик, цифроуправляем 1й умножитель частоты, цифроуправляемый делитель частоть, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации цифроуправляемогр умножителя частоты, вход формирователя импульсов соединен с входной шиной устройства, выход - с информационным входом цифроуправляемого умножителя частоты и цифроуправляемого делителя частоты, выход цифроуправляемого умножителя частоты соединен с выходной шиной устройства и с управляющим входом цифроуправляемого делителя частоты.

В этом устр 1Йстве методическая по грешность может быть сделана сколь угодйо малой при увеличении частоты тактовых импульсов 12, Однако вследствие ограниченного бы стродействия элементной базы этот пу имеет ограниченные возможности. Это обстоятельство уменьшает частотньи диапазон входных сигналов и приводит к неоправданному увеличению аппаратурных затрат. Цель изобретения - расширение частотного диапазона обрабатываемых сигналов и сокращение количества оборудования. Поставленная цель достигается тем что в устройство введены первый,второй триггеры, первый, второй элементы И-НЕ, причем вход установки в ноль первого триггера, информационный вход второго триггера объединены и подключены к входной шине устройства, информационньп вход первого триггера., вход установки в ноль второго тригге,ра объединены и подключены к выходу цифроуправляемого делителя частоты, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ объединены и подключены к выходу цифроуправляемого ущюжителя частоты, выход первого элемента И-НЕ подключен к. первому входу реверсивного счетчика, второй вход кото.рого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими управляющими входами цифроуправляемого умножителя частоты. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 и 3 временные диаграммы процесса сравне1шя. Устройство содержит формирователь импульсов, цифроуправляемый умножитель 2 частоты, цифроуправляемый делитель 3 частоты, триггеры 4 и 5, элементы И-НЕ 6, 7, реверсивный счетчик 8, генератор 9 тактовых импульсов. В устройстве выход генератора 9 TaiKTOBMX импульсов соединен с входом синхронизации цифроуправляемого умно}хителя 2 частоты, вход формирователя 1импульсов соединен с входной шиной устро11ства, выход - с информационным входом дифроуправляемого умножителя 2частоты и цифроуправляемого делителя 3 частоты, выход цифроуправляемого 9 6.4 умнозкителя 2 частоты соединен с выходной шиной устройс;тва и с управляющим входом цифроуправляемого делителя 3 частоты, вход установки в ноль, триггера 4, информационный вход триггера 5 объединена. и подключены к входной шине устройства, информационный вход триггера 4, вход установки в ноль триггера 5 объединены и подключены к выходу цифроуправляемого делителя 3 частоты, выход триггера 4 подключен к первому входу элемента И-НЕ 6, выход триггера 5 подключен к первому входу элемента И-НЕ 7, вторые входы элементов И-НЕ 6, 7 объединены и подключены к выходу цифроуправляемого умножителя 2 частоты, выход элемента И-НЕ 6 подключен к первому входу реверсивного счетчика 8, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, выходы реверсивного счетчика 8 соединены с соответствующими управлякщими входами цифроуправляемого умножителя 2 частоты. Устройство работает следующим образом. Импульсы частоты f, формируемые генератором 9, поступают на цифроуправляемый умножитель 2 частоты, который с точностью до постоянного множителя г. Лп - число разрядов цифроуправляемого умножителя 2) обеспечивает умножение частоты входных импульсов f)( на код К, задаваемый реверсивным счетчиком 8. Таким образом, частота выходных импульсов цифроуправляемого умножителя 2 частоты, а следовательно, и устройства в целом равна Импульсы частоты f-,,.. поступают на .. №1 ВХОД цифроуправляемого делителя о частоты, коэффициент пересчета которого N равен коэффициенту умножения цифроуправляемого умножителя 2 частоты. Частота выходных импульсов цифроуправляемого делителя 3 частоты fa..«/N сравнивается с помощью триггеров 4 и 5 с частотой входных импульсов f . ,1 устройстве используются R-триггёры, срабаты.вакмцие от йотенци- ала. Если частота выходных импульсов делителя 3 частоты больше частоты входного сигнала на выходах триггеров 4 и 5 формируются две последовательности импульсов,как пока59зано на фиг. 2. Для работы реверсивного счетчика 3 в режиме суммирования необходимо подать тактовые импульсы на вход суммирования (обозначен знаком +), а на вход вычитания (обозна чен знаком -) подать потенциал логической 1. Для реализации режима вычитания реверсивного счетчика 8 необходимо наоборот тактовые импульсы подать на вход вычитания, а на вхо де суммирования обеспечить потенциал логической единицы. Учитывая это обстоятельство, из рассмотрения временных диаграмм, изображенных на фиг очевидно, что в среднем за некоторый отрезок времени реверсив1а1й счетчик 8 будет работать в режиме вычитания. При этом уменьшится код, записанньп в реверсивном счетчике 8, а следовательно и коэффициент умножения цифроуправляемого умножителя 2 частоты, и.в, конечном итоге, уменьшится частота выходных импульсов. Для случая когда частота выходных импульсов де6импульсов, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, цифроуправляемьШ умножитель частоты, цифроуправляемый делитель частоты, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации цифроуправляемого умнохсителя частоты, вход формирователя импульсов соединен с входной шиной устройства, выход с информационным входом цифроуправляемого умножителя частоты и цифроуправляемого делителя частоты, выход цифроуправляемого умножителя частоты -. с выходной шиной устройства и суправляющим входом цифроуправляемого делителя частоты, отличающ е ее я тем, что, с целью расширения частотного диапазона обрабатываеьвлх сигналов и сокращения количества оборудования, в него введены первый, второй триггеры, первый, второй элементы И-НЕ, причем вход установки в ноль первого триггера, информационный вход второго триггера объединены

8т( Т

f Л/д

1/

i/4 U6

фиг. I

Фиг,. I

h

Вш

H

Иц 5

.5