Умножитель частоты Советский патент 1982 года по МПК H03K5/156 H03B19/00 

Изобретение относится к радиотехнике и мбжет использоваться для умножения частоты следования импульсных сигналов при измерениях частоты и фазы низкочас тотных сигналов, а также формы периоч дических сигналов. Известен умножитель частоты, Ьодерж щий последовательно соединенные фсфмнро ватель коротких импульсов, блок задержки, первый счетчик импульсов, первый блок памяти, вход управления записью которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, счетчик обратного счета и элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а выход - с входом управления записью счетчика обратного счета, генератор тактовых им- пудьсов, а также первый делитель частоты, выход которого соёдине с счетным входом первого счетчика импульсов l . Недостаток устройства - невозможность увеличения диапазона умножения частот без увеличения емкости счетчика импульсов. Цель изобретения - увеличение диапазона умножаемьк частот. Для этого в умножитель частоты, содержащей последовательно соединенный формирователь коротких импульсов, блок задер жки, первый счетчик импульсов, блок памяти, вход управления записью; которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, счетчик обратного счета и элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а выход с входом управления записью счетчика обратного счета, генератор тактовых ямпульсов, а также первый делитель частоты, выход которого соединен ,со счетным входом первого счетчика импульсов, введены второй делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй мупьтипл ксеры, входы которых соединень с соответствующими выходами второго делителя частоты, а выходы - соответственно с входом первого делителя частоты и с счетным входом счетчика обратного счета, а также последовательно соединенные чторой счетчик импульсов, выходы которого соединены также с управляющими входами первого мультиплексера, и второй блок памяти, выходы которого соединены с управляющими вхо дами второго мультиплексера, а вход управления записью - с выходом формирователя коротких импульсов, при этом выход старшего разряда первого счетчитса импульсов соединен с установочньй вход первого счетчика импульсов и со счетным входом второго счетчика импульсов, а эсод установки нуля второго счетчика импульсов соединен с выходом блока задержки. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого умножителя частоты. Умножитель частоты содержит счетчик 1 импульсов, первый блок 2 памяти, счетчик 3 обратного счета, генератор 4 тактовых импульсов, первый делитель 5 частоты, формирователь 6 коротких импульсов, блок 7 задержки, эле мент ИЛИ 8, второй делитель 9 частоты первый мультиплексер 10, второй счетчик 11, второй блок 12 памяти, в второй мультиплексер ГЗ. Умножитель частоты работает следующим образом. В начале периода входного сисгнала счетчик 1 импульсов устанавливается в нулевое состояние коротким импульсом поступающим с выхода формирователя 6 через блок 7 задержки на вход установк нуля счетчика 1. После этого счетчик 1 начинает заполняться импульсами частотойчастота повторения импульсов генератора 4; К- коэффициент умножения. Емкость счетчика 1 выбирается равной удвоенной емкости , J где - погрешность умножения. . Если период умножаемой частотыТ 2%, тогда счетчик 1 заполняется импульсами частоты fo/K до значения 2 после чего импульс переполнения поступает на счетный вход счетчика 11 и на устан вочный вход счетчика 1, при этом счетчик 1 устанавливается в состояние, когда в нем записано число N Счетчик 11 управляет работой мультиплексера 10, и после первого переполнения счетчика 1 на выход мультиплексера 10 начинает Поступать частота на счетный вход счетчика 1 - частота 4 eill-eifi-. . 1 k 2К Последующие импульсы переполнения счетчика 1 изменяют состояние счетчика 11, при этом на выход мультиплексера 1О начинает поступать частота 1 lir.io а на счетньШ вход счеТчика 1 - частота . 1« где ч - количество импульсов переполне ния счетчика 1. Процесс изменения частоты f, посту пающей на. вход делителя 5 частоты, повторяется до окончания периода сигнала В Число Переключений счетчика 11 (и соответственно частоты 1) равно .Т . р . ьх к «-тг-- шп в конце периода входной частоты в счетчике 1 окажется записанным число N-T - 2. К БХ . -Ti из счетчика 1 Зто ЧИСЛО запшиется в блок 2 памяти и в счетчик 3 коротким импульсом, поступающим с выхода фор- М вроватепя 6 на входы угфавления записью блока 2,-памяти и счетчика 3. Этим же импульсом пе1зепиЛ.шается число п из счетчика 11 в блок памяти 12. В следующем периоде на счетный вход счетчика 3 поступает частота f и число N считается из счетчика 3 через время VI „, J На. выходе счетчика 3 появляется короткий импульс, передним фронтом которого информация из блока 2 памяти

t число N ) оаять перепюдетсй в счет .: чнк 3.

Таким образом, на выходе умножктеля частоты (выход счетчика 3) появятся импульсы, частота повтс юння которых

вых И вых

На окончании первого периода входной частоты после перезаписи чисел счетчика 1 в блок 2 памяти и счетчик 3, а также из счетчика 11 в блок. 12 памяти импульсом с выхода блока 7 задержки счетчики 1 и 11 устанавливаются в нулевое состояние. После этого на счетный вход счетчика 1 начинает поступать чаоTota

0/k

процесс изменения частоты f происходит аналогично описанному выше.

В предлагаемом устройстве увеличивается диапазон умножаемБк частот, а также диапазон коэффициентов умножения, а также уменьшается погрешность умножения при значительном выигрьвие в объеме оборудования.

Формула изобретения

Умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные формирователь коротких импульсов, блок задержке, первый счетчик импульсов, пе()вый блок памяти, вход управления записью которого соединен с выходом формирователя коро-р. ких импульсов, счетчик обратного счета и элемент ИЛИ, второй вход

соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а выход - с входом управления записью счетчика обратного счета, генератор тактовьк имп гльсов, а

также первый делитель частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, отличающийся тем что, с целью увеличения диапазона умножаемых частот, в

него введены второй делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый в втсхрой мультиплексеры, входы которых соединены с соответствующими выходами

второго делителя частоты, а выходы соответственно с входом первого делителя частоты и с счетным входом C4eiv. чика обратного счета, а также последовательно соединенные второй счетчик

импульсов, выходы котсфого соединены также с управляющими входами первого

муЛьтиплексера и второй блок памяти,

выходы которого соединены с управляоощими входами второго мультиплексора, а. шсод управления записью - с выходом, формирователя коротких импульсов, при этом выход старшего разряда первого счетчюса. импульсов соединен с устано вочным входом первого счетчика импульсов и со счетным входом второго сяетчика импульсов, а вход установки нуля второго счетчика импульсов соединен с выходом блока задержки.

Источники информации, 1финятые во внимание при экспертизе

1. ТИИЗР, 1975, № 9, т. 63, с. 116-117 (прототип).