Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K23/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах и цифровых системах автоматического управления для масштабирования информации, представленной в частотно-импульсной форме.

Известен умножитель частоты импульсов, содержащий генератор опорной частоты, делитель частоты, счетчик, блок сравнения, группу управляемых регистров сдвига и элемент ИЛИ tl .

Недостатками данного умножителя являются сложность и низкая помехозащищенность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности являetcя умножитель частоты следования импульса, содержащий опорный генератор, делитель частоты и поразрядно соединенные с блоком сравнения счетчик импульсов и реверсивный счетчик, элемент И,триггер и ключ,первь й вход которого

соединен с выходом опорного генератора, а выход - с входом счетчика импульсов, при этом входная шина подключена к первым входам делителя частоты, элемента И и триггера, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, выход - с вторым входом ключа, с вторым входом элементами, и с входом сложения реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к выходу элемента И, а выход устройг ства сравнения соединен с входом сброса счетчика импульсов и с вторым входом делителя частоты 2.

Недостатками известного устройст sва являются низкая помехоустойчивость и сложность.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при одновременном упрощении устройства.

20

Для достижения цели в умножитель частоты следования импульсов, содер-i жащий генератор опорной частоты, два регистра сдвига и делитель часто396ты, вход которого соединен с тактирующим входом первого регистра,сдвига, введен элемент задержки, выход которого соединен с синхровходом первого регистра сдвига, а вход - с выходом делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, и тактирующим входом второго регистра сдвига, счетный вход которого соединен с входной шиной, а информационные выходы - с информационными входами первого регистра сдвига. На чертеже представлена структу|эная электрическая сх«ма предлагаемого умножителя. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, регистры 2 и 3 сдви га, делитель k частоты, элемент 5 за держки. Умножитель работает следующим обр зом. Импульсы опорной частоты f с выхода генератора 1 поступают на тактирующий вход регистра 2 и на вход делителя k, коэффициент деления которого равен заданному коэффициенту умножителя Н, Импульсы делителя , частота следования которых равна fn/M, подаются на тактирующий вход регистра 3 и через элемент 5 на синхровход регистра 2. Каждый импульс умножаемой частоты поступающий на счетный вход регистра 3 записывается в первом разряде этого регистра (разряд из со стояния О переводится в состояние 1) и последовательно переносится со скоростью, соответствующей частот управляющих импульсов о/М, формируемых на выходе делителя k. Кроме это го, импульсы поступают на вход элемента 5 задержки. Каждый раз импульс с выхода элемента 5 задержки, посту пающий на синхровход регистра 2, обе спечивает перепись содержимого регистра 3 в регистр 2. Значения частот fQ и fg/M, а также число разрядов регистров 2 и 3 сдвига выбираются таким образом, чтобы за период тактирующей частоты f/M осуществлялся однократный опрос каждого разряда регистра 2 (последовательный сдвиг всех разрядов в сторону стар ших). Частота импульсной последовательности на выходе устройства 4 ропорциональна коду Nj, записанному в регистре 3. Для F, имеем с - f -J Bb/x где п - число разрядов регистра 3 сдвига. начение кода Мц, формируемого в оегистре 3, равно МТизм (, где - измерительный интервал. Измерительный интервал в предлагаемом устройстве определяется числом разрядов п регистров сдвига и периодом тактирующей частоты о/М Тизм iM/fQ. С учетом выражений (2) и (3) перепишем формулу (1) в виде ИЭМ -I г (t)at. (4) изм Из анализа последнего выражения следует, что PgLi.- генерируемая устройством, пропорциональна среднему значению умножаемой (входной) частоты F- за измерительный интервал иам В отличие от традиционных принципов пoctpoeния умножителей частоты, реализующих кодирование по периоду умножаемой частоты Гв., в предлагаемом устройстве используется метод прямого счета импульсов за измерительный интервал } Значение кода Nj, формируемого в регистре 3, является интегральной оценкой входной частоты РЙУ, что гарантирует высокую помехозащищенность предлагаемого устройства. 8 предлагаемом умножителе частоты следования импульсов коэффициент умножения определяется только коэффициентом деления делителя и не зависит от входного сигнала. 59 Предлагаемое устройство обладает логической простотой построения, так как отсутствуют операции сброса и проблемы синхронизации, высокостабильным коэффициентом умножения, независящим как от неравномерности слэ дования импульсов умножаемой частоты так и от импульсных помех. Введение в устройство элемента задержки и новых связей упрощает его и уменьшает пульсации выходного сигнала, что позволяет использовать изо бретение для умножения неравномерноследующих импульснйх последовательно стей. Формула изобретения Умнбжитель частоты следования импульсов, содержащий генератор опор ной частоты, два регистра сдвига и 6 делитель частоты сдвига, отличающийся тем, что, с целью . повышения помехоустойчивости при одновременном упрощении устройства, в него введен элемент задержки, выход которого соединен с синхровходом первого регистра сдвига, а вход - с выходом делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, и тактирующим входом второго регистра сдвига, счетный вход которого соединен с входной шиной, а информационные выходы - с информационными входами первого регистра сдвига. Источники информации, „ принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 58063t, кл. Н 03 К 5/156, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 23/00, 1975.

/Л/jr