Умножитель частоты Советский патент 1982 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к автоматик и вычислительнрй технике и может быт использовано в устройствах, где необходимо умножить частоту последовательности прямоугольных импульсов на три. Известен умножитель частоты, содержащий генератор тактовых импульсо первый счетчик, основной делитель частоты, второй счетчик, регистр, блок сравнения, дополнительный делитель частоты, логические элементы, триггер управления, известный умножи тель производит заполнение промежутка между двумя импульсами п импульса ми 1. Недостатком такого умножителя является то, что он для эффективной работы требует большую скважность отличающуюся от входной. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является умножитель частоты, содержащий первый инвертор, интегратор, вход которого является входом умножителя, первый и второй блоки сравнения, первые входы которых объединены и через фильтр подключены ко входу умножителя, вторые входы блоков сравнения соответственно подключены к выходам второго и третьего инверторов, выходы блоков сравнения подключены соответственно к первым входам сумматоров по модулю два, второй вход первого сумматора по модулю два подклочен к выходу второго сумматора по модулю два, второй вход которого является входом умножителя 2. Однако в известном устройстве недостаточная точность работы. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты, содержащий первый интегратор, вход которого является входом умножителя, первый и второй блоки сравнения, первые входы которых объединены, первый, второй 393 и третий инверторы, введены второй интегратор, источник опорного напряжения и четыре элемента И-НЕ, вход второго интегратора через первый инвертор подключен к входу умножителя, выходы интеграторов подключены соответственно ко вторым входам блоков сравнения, выход источника опорного напряжения подключен к первым входам блоков сравнения, выход первого блока сравнения подключен к первому ёходу первого элемента И-НЕ и ко вхо ду второго инвертора, выход второго блока сравнения подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и к вхо ду третьего инвертора, вторые входы {первого и второго элементов И-НЕ . объединены и подключены к входу множителя, выходы второго и третьего ин верторов соответственно подключены к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ, третий вход которого подключен к выводу первого инвертора выходы первого, второго и третьего элементов И-НЕ подключены к соответствующим входам элемента И, выход которого является выходом умножителя На фиг. 1 приведена функциональна схема умножителя частоты на фиг.2 временные диаграммы, поясняюи ие его работу. Умножитель частоты содержит интег раторы Г и 2, блоки 3 и сравнения, источник 5 опорного напряжения, инверторы 6-8, элементы И-НЕ 9Л,, эле мент И 12, входную и выходную шины 13 и }k соответственно. Причем входная, шина 13 соединена со входом интегратора 1, со вторыми входами элементов И-НЕ 9 и 10 и со входом инвер тора 6, а выход последнего соединен со входом интегратора 2 и с первым входом элемента И-НЕ 11. Выходы интеграторов 1 и 2 .соединены со вторыми входами блоков 3 и сравнения со ответственно, первые входы которых объединены и подключены к выходу источника 5 опорного напряжения. Выход блока 3 сравнения соединен с первым входом элемента И-НЕ 9 и со входом инвертора 7, выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ 11 . Выход блока k сравнения соединен с первым входом элемента И-НЕ 10 и со .входом инвертора 8, выход которого соединен с третьим входом элемента И НЕ 11, а выходы элементов И-НЕ подключены ко входам элемента И 12, выход которого подключен к выходной шине И. Умножитель частоты работает следующим образом. Прямоугольная последовательность импульсов с периодом Т (фиг.) с входной шины 13 поступает на вход интегратора 1, вторые входы элементов И-НЕ 9 и 10, и через инвертор 6 на вход интегратора 2 и первый вход элемента И-НЕ 11. С интеграторов 1 и 2 пилообразные напряжения сдвинутые относительно друг друга на 0,5 Т, поступают на первые входы блоков сравнения напряжений 3 и 4, достаточно увствительные т.е. Vcpoe |- пилы. На первые входы блоков сравнения (напряжений) 3 и поступает постоянный потенциал - с источника опорного напряжения величиной ---V пилы. На блоках сравнения (напряжений) 3 и 4 образуются новые последовательности прямоуТольных импульсов (фиг.2 б,в соответственно) со скважностью три и сдвинутые относительно друг друга на 0,5 Т. Передний и задний фронты таки импурьсов находятся в точке, соответству101цей равенству пилообразного напряжения и опорного напряжения. Точка пересечения т.е. точка, соответствующая равенству напряжений находитот переднего и заднего фронтов входных импульсов и не зависит от входной умножаемой частоты. С/ПОМОЩЬЮ инверторов 7 и 8, элементов И-НЕ и 11 получаются три последовательности импульсов (фиг. 2,д, г,е соответственно), на выходе элемента И образуется сигнал с частотой, равной утроенной частоте входного сигнала, причем со скважностью равной скважности входной последовательности, и равной 2 (фиг. 2ж), умножитель содержащий таких утроителей будет умножат ь частоту входного сигнала в. 3 раза. Повышение точности в предложенном устройстве обуславливается заменой фильтра вторым интегратором (как известно интеграторы обладают лучшей помехозащищенностью и линейностью, чем фильтры), а также введением цифровых схем инверторов вместо аналоговых, введением элементов ИЛИ-НЕ, И источника стабильного опорного напряжения. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше. Формула изобретения умножитель частоты, содержаний первый интегратор, вход которого «вяяет Ю ся входом умножителя, первый и второй блоки сравнения, первые входы которых объединены, первый, второй и третий инверторы, отличают Г :нГ;е :а:е: :: :ГР™- тор источник опорного напряжения, три элемента И-НЕ и элемент И, вход второго интегратора через первый инвертор подключен к входу умножителя20 выходы интеграторов ветственно ко вторым входам блоков сравнения, выход источника опорного Г::- :2:;я:::.о;::Р :гГГло а« .сравнения подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и к входу второго инвертора,выход второго блока сравнения подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и к входу третьего инвертора, вторые входы пер,вого и второго элементов И-НЕ объединены и подключены к входу умножителя, -- -рого и т инверторов третьего элемента „.„рого подключен И . Д °f р. и третьего элемен „-НЕ подключены к соответствующим де„ з„е«е„.а И, .о„ которого я. - .ляется выходом умножителя, Источники информации. ..„ уе вовнимание при экспертизе , свидетельство СССР 49862 кл. G Об S 7/16, . У ,nt. J.Electronics, 1976,Мб, - g у „ft ethod for fгедш .иа.о„ . s,..re „,ves.