Умножитель частоты следования импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СВИДЕТЕПЬСТ Н ДВТОРСК торног 15 пульс(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение может быть исполь(21) 4092794/2(51) 4 Н 03 К 5/156, 23/ зовано для построения синтезаторовчастот средств связи, а также генерао оборудования многоканальныхсистем передачи. Умножитель частотыследования импульсов содержит генератор 1 импульсов, пересчетный блок 2,фазовый детектор 3, элементы И 4,5,триггеры 6, 7 , 16, реверсивныйсчетчик 8 им ов, преобразователь9 код-напряжение, элементы ИЛИ 12, 13переключатель 14, элементы И-НЕ 17-20Умножитель имеет повышенное быстродействие за счет ускорения вхожденияв синхронизм петли фазовой автоподстройкиочастоты. 1 ил,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения синтезаторов частотсредств связи, а также для генераторного оборудования многоканальных систем передачи.Цель изобретения - повь"ысние быстродействия за счет ускорения вхождения в синхронизм петли фаэовой автоподстройки частоты(ФАПЧ),На чертеже приведена электрическаяструктурная схема умножителя.В состав умножителя входят последовательно соединенные генератор 1импульсов, пересчетный блок 2, фазовый детектор 3, первый 4 и второй 5элементы И, первый 6 и второй 7 триггеры, реверсивный счетчик 8 импульсови преобразователь 9 код-напряжение,выход которого соединен с входом управления генератора 1 импульсов, выход которого соединен с выходной шиной 10 и с первыми входами первого 4и второго 5 элементов И, выходы которых соединены соответственно с входомсложения и вычитания реверсивногосчетчика 8 импульсов, выход которогосоединен с входом преобразователя 9код-напряжение, а первый и второйвходы фазового детектора 3 соединенысоответственно с С-входами первого 6и второго 7 триггеров, 0-входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами Фазового детектора 3, первый вход которого соединенс входной шиной 11, второй вход - с.выходом пересчетного блока 2, причемтретий и четвертый выходы фазовогодетектора 3 соединены соответственнос первыми входами первого 12 н воро 40го 13 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с инверсными выходами первого 6 и второго7 триггеров, а выходы - с вторымивходами первого 4 и второго 5 элементов И, третьи входы которых соединенысоответственно с прямыми выходамивторого 7 и первого 6 триггеров, инверсные Б-входы которых соединены спервым выводом нормально разомкнутого 50. переключателя 14, второй вывод которого подключен к общей шине. Фазовыйдетектор 3 содержит первый 15 и второй 16 триггеры, прямой и инверсныйвыходы первого из которых соединены 55с первыми входами соответственно первого 17 и второго 18 элементов И-НЕ,прямой и ицверсцый вых.ы второго триггера 16 - с. вторыми соответственно их входами, выходы второго элемента И-НЕ 18 соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ 19, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходами и первым входом четвертого элемента И-НЕ 20, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 17, выход - с К-входами первого 15 и второго 16 триггеров, Э-входы которых соединены с шиной логической единицы, С-входы соединены соответственно с первым и вторым входами фазового детектора 3, инверсные выходы - с первым и вторым его выходами, а прямые выходы - с третьим и четвертым выходами фазового детектора 3.Умножитель работает следующим образом.В исходном состоянии в блок 2, например делитель частоты, вводится требуемыйкоэффициент умножения, а в счетчик 8 - значение, при котором частота на выходе генератора 1 близка к требуемой. Кроме этого, с помощью переключателя 14 или аналогичных средств установки в исходное (длительное) состояние, напримерс по" мощью резистивно-емкостной цепи, необходимо триггеры 6 и 7 переключить в единичное состояние, что обеспечивает включение системы ФАПЧ. Данные условия обеспечивают уменьшение времени вхождения в синхронизм в момент пуска, но не являются обязательными.Пусть на первом входе детектора 3 появляется импульс входной частоты, тогда триггер 15 детектора 3 переключается в единичное состояние, появившийся на втором входе детектора 3 импульс с выхода блока 2 переключает триггер 15 в нулевое состояние, Импульс с прямого выхода триггера 15 поступает на первый вход элемента 12 и затем на второй вход элемента 4, обеспечивая прохождение импульсов по первому входу с выхода генератора на вход сложения счетчика 8. Сигналы с выхода последнего поступают ца преобразователь 9, его выходное напряжение увеличивается, что приводит к возрастанию частоты следования импульсов, формируемых генератором 1, Следующий импульс с выхода блока 2 появляется раньше, чем н предыдущем случае, что приводит к уменьшению оазности фаз сравниваемых частот, Этот процесс прозсткас тся до т(пор,пока разность фаз сравниваемых чаевтот не станет ранна нулю,Если импульс с выхода блока 2 появляется на втором входе детектора 3раньше, чем импульс на его первомвходе, то триггер 16 переключаетсяв единичное состояние и формируетимпульс на прямом выходе, которыйпоступает на первый вход элемента 13и затем на второй вход элемента 5,обеспечивая прохождение импульсов попервому входу с выхода генератора 1на вход вычитания счетчика 8, Сигналы с выхода. последнего йоступают напреобразователь 9, его выходное напряжение уменьшается, что приводит куменьшению частоты следования импульсов генератора 1. Укаэанные циклыповторяются до тех пор, пока разностьфах сравниваемых частот не станетравной нулю.Триггеры 6 и 7 осуществляют конт-роль за синхронной работой системыФАПЧ. При синхронной работе, т.е,при поочередном поступлении входныхимпульсов с шины 11 и импульсов свыхода блока 2, оба триггера 6 и 7находятся в единичном состоянии,ообеспечивая через элементы 4 и 5 включение системы ФАПЧ. При нарушениисинхронизации, например, если на Свход триггера 6 поступает подряд дваимпульса. с шины 11, т.е. Г) Е/И,где 2- частота входных импульсов;Г н - частота импульсов, формируемыхгенератором; И - коэффициент умножения, под воздействием второго импульса триггер 6 переключается в нулевоесостояние и обеспечивает отключениесистемы ФАПЧ с помощью элемента 5.При этом появление логической единицына инверсном выходе триггера 6 черезэлемент 12 обеспечивает прохождениеимпульсов генератора 1 через элемент454 на вход сложения счетчика 8, чтоприводит к возрастанию частоты генератора 1 до тех пор, пока разностьфаз сравниваемых частот станет меньше 360, когда импульсы по обоим вхо Одам детектора 3 поступают поочередно.Тогда триггер 6 переключается в единичное состояние, включается система ФАПЧ, Прп поступлении на С - вход триггера 7 подряд двух импульсов с выходаблока 2, т.е. если й сс Г /И, подвоздействием второго импульса триггер7 переключается в нулевое состояниеи обеспечивает отключение системыФАПЧ с помощью элемента 4. При этомпоявление логической единицы на инверсном выходе триггера 7 через элемент 13 обеспечивает прохождение импульсов генератора 1 через элемент 5на вход вычитания счетчика 8, чтоприводит к уменьшению частоты генераторадо тех пор, пока разность фазсравниваемых частот станет меньше360 О; триггер 7 переключается в единичное состояние, включается системаФАПЧ. Формула изобретенияУмножитель частоты следования импульсов, содержащий фазовый детектор, первый вход которого соединен с входной шиной и с С-входом первого триггера, первый и второй выходы - с Р-входами соответственно второго и первого триггеров, второй вход - с С-входом второго триггера и с выходом пересчетного блока, вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами соответственно сложения и вычитания реверсивного счетчика импульсов выходы которого через преобразователь код-напряжение соединены с входом генератора импульсов и выходную шину, о т л и ч а ющ и й с -я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены переключатель и первый и второй элементы ИЛИ, первые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами фазового детектора, вторые входы - с инверсными выходами соотверственно первого ивторого триггеров, выходы - с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы кото.рых соединены с прямыми выходами соответственно второго и первого триггеров, и-входы которых через переключатель соединены с общей шиной.