Умножитель частоты

1 10833Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано визмерительно-преобразовательных уст-.ройствах.Известен умножитель частоты, содержащий входной формирователь импульсов, триггер, элемент И, опорный генератор, три счетчика, блокпамяти, блок сравнения, инвертор,буферный блок и блок вычитания частоты 1 3.Недостатком данного умножителячастоты является его сложность инедостаточно высокая точность работы.15Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяумножитель частоты, содержащий последовательно соединенные входнойфорирвател ипульсв, счетныйтриггер, одновибратор и 1) -триггер,инверсньй и прямой выходы которогоподключены к первым входам соответ-ственно .первого и второго элементов И, а также последовательно сое диненные интегратор, управляемыйгенератор и делитель частоты, выходкоторого подключен к входу синхронизации 3 -триггера, при этом прямойи инверсный выходы счетного триггераЗОподключены к вторым входам первогои второго элементов И, соответственно, а также два источника тока идва ключа 2 1,Недостатком известного умножителя частоты является то, что циклработы этого устройства равен двумпериодам входного сигнала, при этомимпульсы с управляемого генераторана делитель частоты поступают черезпериод входного сигнала, что не позволяет использовать выход делителячастоты в качестве задатчика линейно-изменяющегося кода, а наличие источйиков тока и ключей усложняет устройство. Другим недостатком устройст ва является низкая точность умножения частоты, обусловленная отсутствием синхронизации делителя частотыи управляемого генератора от входного сигнала, 50Цель изобретения - повышение точности умножения частоты при одновременном упрощении умножителя частоты.Поставленная цель достигаетсятем, что в умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные входной формирователь импульсов,счетный триггер, одновибратор и 30Э-триггер, инверсный и прямой выходы которого подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И,а также последовательно соединенные интегратор, управляюемый генератор и делитель частоты, выход которого подключен к входу синхронизации 3 -триггера, при этом прямой и инверсный выходы счетного триггера подключены к вторым входам соответственно первого и второго элементов И, между выходами первого и второго элементов И и входом интегратора введен операционный усилитель, а выход одновибратора подключен к синхронизирующим входам делителя частоты и управляемого генератора,при этом р -вход .) -триггера является входЬм логическая "1".На чертеже представлена структурная электрическая схема умножителя частоты.Умножитель частоты содержит входной формирователь 1 импульсов, счетный триггер 2, одновибратор 3, )-триггер 4, первый и второй элементы И 5 и 6, интегратор 7, управляемый генератор 8, делитель 9 частоты и операционный усилитель 10.Умножитель частоты работает сле - дующим образом.Входнои сигнал, поступая через. входной формирователь 1, устанавливает счетный триггер 2 в состояние, соответствующее логическому нулю. Одновременно одновибратор 3 формирует узкий синхронизирующий импульс, устанавливающий В -триггер 4 и делитель 9 частоты в состояние, саответствующеелогическому нулю, а управляюемый генератор 8 в исходное состояние, при котором, например, его конденсатор разряжен. По окончании синхронизирующего импульса управляемый генератор 8 начинает вырабатывать импульсы высокой частоты, зависящей от управляющего напряжения на выходе интегратора 7. Делитель 9 частоты начинает подсчет импульсов управляемого генератора 9, После подсчета числа импульсов, заданного структурой делителя 9 частоты, его выходной импульс ус- танавливаетЭ -триггер в состояние логической единицы. Счет импульсов делителя 9 частоты продолжается, т.е. в делителе 9 частоты непрерывно имеется изменяющийся код. Ксли коэффициент умножения устройства1083330 Составитель Н.МатвиенкоТехред И,Метелева Корректор Ю.Макаренко Редактор Е.Кривина Заказ 1775/51 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4 меньше заданной величины, определяемой структурой делителя 9 частоты, то время, в течение которого О в ,триггер 4 находится в состоянии, соответствующем логическому нулю, больше, чем время, в течение которого счетный триггер 2 находится в состоянии логического нуля (определяемого периодом входного сигнала), и наоборот. Сигналы с обоих тригге О ров (2 и 4) поступают на элементы. И 5 и 6. При этом, если со счетного триггера 2 на элемент И 5 поступает прямой сигнал, то с 3 -триггера 4 - инверсный. Аналогично пос тупают сигналы на элемент И 6, При совпадении во времени сигналов логической единицы на входах элементов И 5 или 6, что возможно лишь при отличии коэффициента умножения20 от заданного, определяемого, например, числом разрядов делителя 9 час-тоты, на выходе элемента И 5 или 6 появится импульс длительностью, равной разности между периодом входно го сигнала с периодом формируемого делителем 9 частоты сигнала. Этот импульс, Поступая на прямой или инвертирующий вход операционного усилителя 10, а затем в соответствую- ЗО щей полярности на вход интегратора 7, изменяет его выходное напряжение, что приводит к изменению частоты генерируемых импульсов таким образом, чтобы свести к нулю раз 35 ность между периодом формируемого сигнала и периодом входного сигнала,Спустя два периода входного сигнала после формирования первого синх 40 роимпульса одновибратором 3 формируется второй синхроимпульс, после чего процесс повторяется. Таким образом осуществляется автоматическаяподстройка частоты управляемого генератора 8, при этом коэффициентумножения определяется числом разрядов делителя 9 частоты.Повышение точности умножения частоты в предлагаемом умножителе частоты достигается за счет периодической принудительной синхронизации делителя частоты и управляемого генератора. Сохранение высокой точностиумножения частоты может достигаться,например, и при входных сигналахпроизвольной формы (т.е. при наличии помех, дребезга и т.д.), есливо входном формирователе импульсовиспользовать фильтрующие, усиливающие и ограничивающие входной сигналэлементы.Упрощение умножителя частоты достигается за счет введения в негооперационного усилителя, что позволяет исключить из устройства дваисточника тока и два управляемыхключа,Технико-экономический эффект отиспользования предлагаемого устройства заключается в том, что ошибкиформируемого делителем частоты периода сигнала по отношению к периодувходного сигнала не превышает О, 1 Еи в установившемся режиме стремится к нулю. Величина ошибки не зависит от параметров входного сигнала т.е. от его формы, амплитуды,наличия помех, дребезга и т.д. Эксперименты подтвердили постоянноеналичие в делителе частоты линейноизменяющегося кода, который используется в других устройствах системы управления, что позволяет расширить функциональные возможностиустройства,