Умножитель частоты следования импульсов

ВОЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИЕСПУБЛИН 00720 19) И 1 3 К 5/ 5 ГО СССР РЬГГИЙ я 13Цдфф ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ РСКОМУ СВИ К ССР.Р АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О(56) 1, Авторское свидетельство С Р 769720 кл. Н 03 К 5/01 1978.2. Авторское свидетельство ССС . В 839031, кл. Н 03 К 5/01, 1979, (54)(57) УИНОЖИ 2 ЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВр содержащий делитель опорной частоть 1, вход которого соединен с шиной опорной частоты, блок сравнения и счетчик импульсов, обнуляющий вход которого соединен с установочным входом делителя опор. ной частоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощенияустройства, в него введены элементзадержки и реверсивный счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входом элемента задержки ивходной шиной, входы сложения и вычитания - с выходами счетчика импульсов, а дополнительный вход -с дополнительным выходом счетчикаимпульсов, обнуляющий вход которогсоединен с выходом элемента задержки, а счетный вход - с обнуляющимвходом делителя опорной частоты ивыходом блока сравнения, первыйвход которого соединен с Выходомделителя опорной частоты, а второйвход - с выходом реверсивного счетчика импульсов,1100720Изобретение относится к автоглати- На черта чертеже представлена структурке, измерительной и вычислительной ная электричесческая схегла предлагаетехнике и может найти применение мого умножи теля частоты следованияв устройствах преобразования инфор- импульсов,мации, например датчиках, угол - кодРумножителтель содержит делитель 1тоты, лок сравнения,связанных с инерционными устройст опоркой частоты б 2вами, реверсинный счетчик 3 импульсов,Известно устройство для умноже- элемент 4 зад жт задержки, счетчик 5 импульния частоты следования импульсовгсон. Выходы од делителяопорной частосодержащее Формирователи, триггерФ ты соединен с первым входом блока 2элемент И, блок управления два 10счетчика импульсов регис рсравнения, а выхо еве сичика 3 - с втод р р нного счетдва блока элементов И, два делителярым входом блока 2то , два делителя сравнения, выход которого соединенопорно частоты с коэАФициентогл деле- с обнуляс о нуляющим входом делителя 1 опорния, равным коэАФициенту умножения, но частоты и со.счетным входом счетпричем первый делитель опорной час чик 5тоты - управляемый (.13.чика импульсов, выходы кото огочик у , ых ды которогосоединены с шинами сложения и.вычит ия реверсивного счетчика 3, а обНедостаток этого устройства заклю- тания реверсичается в сложности схемы и алгоритма нуляющийяющи вход - с установочным вхоумножения, требующего, кроме опорной дом делите я 1частоты частоту адаптивного с вигалителя опорной частоты и выо сдвига,ходом элемента 4 задержки, вход котодля которой необходимо специальное рого соединен со счетным входом реуправление. Для постоянства коэФФициента умножения в устройстве также ной.необходим источник высокостабильной умножитель работает следующим обопорной частоты. Все это приводит к М взначительным аппа ат ным зНаиболее близ игр ур ыг затратам.25Импульсы опорной частоты 1 ок л по технической пают на вход делителя 1 изменяю ий, и стусущности и достигаемому ЭФФекту к ся выходной код которого поступаетна первый вход блока 2, на другойизобретению является умножитель часщий т и Фо итоты следонания импульсов, содержа- вход которого поступает код числа,за исанного в реверсивном счетчикещи три Формирователя импульсов, блокИ записанного в ревуправлегия и сравнения, четыре счет. В момент сравнения ко он вчика имп льсову , два регистра памяти, ной импульс блока 2 сравнения обнуд н ыход- .дваэлемента И, два элемента ИЛИ ляет делитель 1 и записывается ви делитель опорной частоты, при Этого счетчик 5 импульсон. Умножаемаяобнуляю ий вхщ од счетчика импульсов 35 частота Г поступает на счетный входсоединен с установочным входом дели реверсивного счетчика 3 и на входтеля опорной частоты, вход которого элемента 4, с выхода которого импульсоединен с шиной опоРной частоты 2 сы поступают на обнуляющий вход счетНедостаток известного устройства. чика 5 импульсов и установочный входсложность, 4 О делителя 1.КОЭФфициент деления управляемогоЦель изобретения упрощение уст- делителя, составленного из элементов.Фройства, схемы (1 г 2,3 и 4), изменяется с изС этой целью вты сле ованияумножитель часто- менением числа записанного в реведования импульсов, содержащий 5 сивный счетчик 3,ерделитель опо ной часрого сое иненР тоты, вход кото Если к моменту поступлени оя чередты, блок сравнения и счед с шиной опорной часто- ного импульса умножа ойем частоты чисавнения и счетчик импуль- ло выходных умноженных импульсовсов, обнуляющий вхо кУнен с установод оторого соеди- записанных в счетчик 5 меньше к ЭАу тановочным входом делителя 5 Аициента умножения К М( Коопорной частоты ввения г ( то он вывведены элемент за- дает и реверсинный счетчик 3 сигналдержки и еве сивр р ный счетчик импуль- на сложение (например низкийсов, счетный нхо д которого соединен вень ), если же записано число Г)Ъ, к урос входом элемента з е жки иад р к и нход- ), К+1, то он выдает сигнал на вычиной шиной, нходы сложения ия и вычита-. тание (например, высокий уровень 1.ния - с выходами счетчика импульсов, поразрядные ныходы (1,2,4,8) счета дополнительный вход - сд - с дополни- чика 5, составляющие в сумме числотельным выходом счетчика импк импульсов, И=К+1, объединены н монтажное ИЛИобнуляющий вход кото огор соединен с и при М:К+1 на их общем выходе извыходом элеглента за е жкид Р , а счетный менится уровень сигнала который 3вход - с обнуляюгигл в 6 ОРаопорной частоты и выхц л ходом делителя О прещает дальнейшее заполнениО . , е счетнения, первый вхоыходом блока срав- чика 5 и изменяет состояние сложед которОго соеди- ния реверсивного счетчика 3 на вычи-ней с выходом делителя опорной часто тание.ты, а второй вход - с ныхо оыходом ре- При записи н счетчик 5 числа М 4 Кверсинного счетчика имп лмпу ьсове 65 на общем выходе уровень сигнала неТираж 8 б 2 ВНИИПИ Заказ 4595/42е Подписное Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 3 11007меняется за период частоты Е, и реверсивный счетчик 3 работает в режиме сложения.Один из вариантов организациисчета счетчика 5 до заданного К: общий выход счетчика 5 соединен с еговходом разрешения счета, поэтомупоявляющийся сигнал М=К+1 запрещаетизменение состояния счетчика 5 допоявления обнуляющего импульса частоты ,е с элемента задержки 4.С целью дополнительного уменьшеОния динамической ошибки умноженияпри малых изменениях частоты приЯ=К, необходимо, чтобы счетчик 5запретил изменение реверсивного счетчика 3, если импульс частоты Е посту пит на его счетный вход в моментМ=К,Для получения сигнала М =К+1можно испольэовать общий прямой выход счетчика 5, а для получения сигнала И=К - общий инверсный выход.. С каждым импульсом частоты Е реверсивный счетчик 3 принудительноизменяет записанное число на единицу, причем знак единичного приращения зависит от числа записанных всчетчик 5 импульсов. Таким образом,обратная связь управляемого делителя замкнута через счетчик 5 импульсов и элемент 4 задержки измеритель- З 0ную часть ) по выходной частоте импульсов, что обеспечивает поиск икорректировку выходной умноженнойчастоты во всем диапазоне изменениячастоты Е. Чтобы исключить фазоимиульсную модуляцию импульсов выход. ной частоты относительно импульсовчастоты Е, импульсы с выхода элемента 4 задержки поступают на установочный вход начального кода делителя1, которым можно смещать первый импульс выходной частоты относительноимпульсов частоты Е. Для уменьшения:времени поиска умножителя (времениустановления заданного К при изменен-,ном значении Е необходимо одновременно с первым импульсоц умножаемойчастоты занести соответствующий кодв реверсивный счетчик 3, если известна частота Е,Измерительная часть умножителя и 50управляемый делитель замкнуты черезобщий элемент (реверсивный счетчик3), который с каждым импульсом умножаемой частоты изменяет свое состояние, причем знак изменения зависит 55от того, больше или меньше козАфициента умножениячисло умноженных импульсов, записанных в счетчик 5 импульсов за период умножаемой частоти, что существенно упрощает схему1и алгоритм умножения.Предлагаемый умножитель позволя ет испольэовать нестабилизированную опорную частоту, так как ее девиация, как и девиация умножаемой частоты, корректируется управляемым делителем через реверсивный счетчик 3 путем накапливания единичных приращений соответствующего знака, Адаптация умножителя на любие возмущения умножаемой и опорной частоты объясняется тем, что измерительная часть и управляемый делитель охвачены обратной связью только по знаку отклонения коэффициента умножения от нормы в последовательном коде. Это позволяет при заданном коэффициенте умножения с целью увеличения точности умножения или расширения диапазона изменения частоты Е увеличить разрядность счетчика 5 импульсов с соответствующим изменением опорной частоты без изменения остальных элементов умножителя, так как разрядности счетчика 5 импульсови управляемого делителя независимы,С целью дополнительного увеличения точности коэффициента умножения беэ изменения управляемого делителя разрядность счетчика 5 импульсов и частоты 10 могут быть увеличены в целое число н раз, При этом выход-, ные импульсы снимаются с соответствующего выхода счетчика 5 импульсов, как с делителя в о раз. Для расширения рабочего диапазона изменения умножаемой частоты в сторону низких частот в несколько раз без увеличения оборудования необходимо добавить только соответствующее число старФ ших разрядов делителя 1 опорной частоты, блокирующих своими инверсными выходами до переполнения этих разрядов выход элемента 2 сравнения. Таким образом,умножитель по изобретению значительно упрощает схему и алгоритм умножения, позволяет увеличить диапазон изменения умножаемой частоты, повысить точность умножения и испольэовать при этом нестабильную опорную частоту,Кроме того, сохраняется равномер-. ность выходных импульсов внутри периода частоты Е, так как корреКЦИя коэффициента деления, равного коэффициенту умножения, очередным импульсом умножаемой частоты путем изменения кола оевеосивного счетчика 3 на единицу пооизволится измеоительной частью по предыдущему периоду,