Умножитель частоты

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТОМ ЕСНИХРЕСПУБЛИН Ф Н 03 В 19/00 ИЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЭ СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ(71) Щекинский Фкпиал Опытно-конструкторского бюро автоматики Научнопроизводственного объединения "Химавтоматика",(56) Авторское свидетельство СССР У 905980, кл, Н 03 В 19/00, 1979.Авторское свидетельство СССР У 746514, кл, Н 03 В 19/00, 1977. (54) уинавитель чАстоты .(57) Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает по, выаение точности умножения частот и надежности. На счетный вход счетчика (СЧ) 3 поступают импульсы гене,801195409 А ратора 1 опорной частоты Г . Кодсо СЧ 3 поступает на блок памяти(БП) 5. Код с БП 5 поступает наСЧ 4, работающий в режиме вычитания. На счетный вход СЧ 4 поступаютимпульсы генератора 2 опорной частоты Г. В момент установления СЧ 4.в "0 импульс с его выхода поступает на одновибратор 6. Одновибратор6 вырабатывает выходной импульс умножителя,Этот импульс поступает также на установочнйй вход СЧ 4 длязанесения в него кода с БП 5, Им- ,пульс умножаемой частоты Г 6 поступает на управляющий вход БП 5 нна СЧ 3. По этому импульсу с задатчика кода 7 в СЧ 3 заноситсякод, устраняющий неточность, которая связана с переносом кодов. 1 ил.1 95Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для расширения диапазона измерения частотомеров в области низких частот, а также в автоматизированных системах управленияпроизводством и технологическимипроцессами.Цель изобретения - повышениеточности умножения частоты повыщенке надежности и упрощение.На чертеже представлена структурная электрическая схема умножителя частоты,Умножитель частоты содержит 15первый и второй генераторыи 2опорной частоты, первый 3 и второй4 счетчики (СЧ), блок памяти (БП) 5,одновибратор 6 и задатчик 7 кода.Умножитель частоты работает 20следующим образом.Импульсы с выхода первого генератора 1 опорной частоты с частотойпоступают на счетный входпервого СЧ 3. Код, соответствующий 25числу накопленных импульсов в первомСЧ 3, с информационных выходов последнего выдается на информационныевходы БП 5, с информационных выходов которого записанный код поступает на информационные входы второгоСЧ 4, работающего в режиме вычитания. На счетный вход второго СЧ 4поступают импульсы с выхода второгогенератора 2 опорной частоты, следующие с частотой Гд . В момент достижения вторым СЧ 4 состояния ( Она его счетном выходе появляетсяимпульс, поступающий на вход одновибратора 6, который вырабатывает выходной импульс умножителячастоты по заднему фронту входногоимпульса. Выходной импульс .с выхода одновибратора 6 поступает на установочный вход второго СЧ 4, в результате чего код, поступающий наинформационные входы последнего сБП 5, заносится во второй СЧ 4,После чего процесс заполнения второго СЧ 4 импульсами второго генератора 2 опорной частоты повторяется.Импульс умножаемой частоты Гх поступает на управляющий вход БП 5 и заносит в последний код числа 55 Б, сформированного на,информационных выходах первого СЧ 3 к моменту начала записи. По заднему фронту409 входного импульса, поступающего наустановочный вход первого СЧ 3, кодчисла Изаданный задатчиком 7кода, с выходов последнего заносится в первый СЧ З,через его информационные входы. При этом в первомСЧ 3 устанавливается число отсчета И М М где Б - емкость первого СЧ 3;М - некоторое постоянное число.При поступлении на счетный вход первого СЧ 3 числа Б х импульсов опорной частоты Г, за период Т умножаемой частоты Гна информационных выходах первого СЧ 3 сформируется код числа Ч,.При условии(2) МсЯпосле прохождения М импульсов опорной частоты Гь, наступает переполнение первого СЧ 3 и на его выходахформируется нулевой код. Следовательно,их 1= и - м = г тх- м =. - м,0х(3),где М - число импульсов, опорнойчастоты Г, прошедших за период Т.Дпя обеспечения надежного проведе- ния операции переноса кода в БП 5 из первого СЧ 3 последний выполняются как счетчик импульсов, установочный вход которого соединен со входной шиной через дополнительный одновибратор (не показан), обеспечивающий установку первого СЧ 3 в исходное состояние по заднему фронту входного импульса, т.е. по окончании операции переноса кода числа Мх.При каждом появлении на выходе одновибратора 6 импульса код числа Их,переносится из БП 5 во второй СЧ 4, работающий в вычитающем режиме, В вычитающих счетчиках импульс на счетном выходе формируется после того, как этот счетчик обнулится и на его счетный вход поступит еще один вычитающий импульс. Следоваьельно, на счетном вьпсоде второго СЧ 4 импульс формируется после прохождения на его счетный вход Бх 1 + импульсов опорной частоты1195409 0 Формула изобретения Ум.эжитель частоты, содержащии последовательно соединенные первый генератор опорной частоты, первый счетчик и блок памяти, а также последовательно соединенные второй генератор опорной частоты и второй счетчик, при этом управляющий вход блока памяти и установочный вход первого счетчика объединены и являются входом умножителя частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности умножения частоты, повышения надежности н упрощения, введены одновибратор и задатчик кода, приэтом выходы задатчнка кода подкюплчены к соответствующим.информационным входам первого счетчика, выходы блока памяти подключены к соответствующим информационным входам второго счетчика, а одновибратор включен между выходом второго счетчика и его установочным входом, при этом выход одновибратора является выходом умножителя частоты. где(5) ВНИИПИ Заказ 7421/56 Тираж 871 Подписное Филиал ППП Патент , г.ужгород, ул.Проектная, 4 Г 2 с выхода второго генератора 2 опорной частоты.Для достижения высокой точности умножения частоты опорная частота Гр 2 второго генератора 2 должна5 иметь как можно большее значение. Следовательно,.опорная частота Г должна равняться максиманьно допустимой частоте для элементной базы,на которой построен умножитель частоты.Однако в этом случае длительность установки второго СЧ 4 в исходное состояние, т.е. длительность переноса числа Н из БП 5 во второй 5 СЧ 4, соизмерима с периодом следования импульсов опорной частоты Гр 2. Поэтому импульс опорной частоты Г 2, совпадающий с моментом установки второго СЧ 4 в исходное 20 состояние, не вычитается иэ записанного числа Н , т.е. имеет место просчет вторым СЧ 4 импульса опорной частоты Г 02Таким образом, период следова ния импульсов на выходе второго СЧ 4 складывается из Нг 1+ периодов следования импульсов опорной частоты Г и одного периода опорной частоты 1 , в течение которого осу- З 0 ществляется запись кода числа 111 во второй СЧ 4.Следовательно, период Т следования импульсов выходной частоты ьк 35 Тфых(Ъ +2) р 2, (4)фыр02 = 1/Г 02 - период следования импульсов опорной час 40тоты 2. Откуда Мх Я;,+2 С учетом формулы (3)02ю(6)век T--- М+2еыхОчевидно, что точность умножения 50соблюдается при условииф 1 откуда следует необходимое условие М=2 (8) 4Следовательно, с учетом равенства (1) и (8) при поступлении на вход умножителя частоты импульса умножаемой частоты Г , в первом СЧ 3 должно усталавливаться число отсчетаНф= Но (9)Предлагаемый умножитель частоты характеризуется высокой точностью умножения частоты в результате использования в качестве опорной частоты Г 2 второго генератора 2 максимальной допустимой частоты для элементной базы, на которой строятся умножители частоты, и учета просчетов импульсов, которые имеют место при использовании максимальной (предельной) частоты.Учет просчетов импульсов предельной частоты обеспечивается использо" ванием эадатчика 7 кода, отсутствующим в известных умножителях частоты,Введение одновибратора 6 позволяет повысить надежность умножителя частоты.Упрощение умножителя частоты дос-, тигается эа,счет исключения сложного элемента - логического блока (дешифратора нулевого состояния).