Умножитель частоты

(51)М, Кл.Н 03 К 5/01 6 06 Р 7/52 ВиударатвввиыИ комитат ВОСР в делае ввебрвтенкй н етхрнткй(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к области автоматики. и вычислительной техники и может быть исполь. эовано в частотно-измерительной аппаратуре.Известен умножитель частоты, содержащий реверсивный счетчик, преобразователь "код.напряжение", управляемый генератор и счетчик обратной связи 1.Недостатком данного умножителя является . малый диапазон изменения коэффициента ум.ножения, низкое быстродействие в результатет 6 изменения коэффициента деления счетчика об.ратной связи.и возникновения при этом дополнительного переходного процесса.Наиболее близким по технической сущности к, данному изобретению является устройство, содержащее счетчик полупериода, соединенныйИ через первую группу поразрядных вентилей, управляющие входы которых связаны с блоком управления, с входами регистра памяти, выходы которого через вторую группу поразрядныха вен 1 илей подключены к соответствующим раэ.рщщым входам дополнительного счетчика, выход которого через элемент ИЛИ соединен с выходом устройства и управляющими входами второй группы поразрядных вентилей, нуль-орган, вход которого соединен с источником умножаемой частоты, а выход - со счетнымвходом первого триггера, подключенного к первому входу блокауправления и генератор опор.ной частоты 23Недостатком известного устройства являетсянизкая точность умножения,Целью изобретения является повышение точности умножения,Для достижения поставленной цели в устрой.ство, содержащее счетчик полупериода, соединен.ный через первую группу поразрядных вентилей, управляющие входы которых связаны суправляющим блоком, с входами регистра памя/ти, выходы которого через вторую группу поразрядных вентилей подключены к соответствующим разрядным входам дополнительного счет.чика, выход которого через элемент ИЛИ сое.динен с выходом умножителя частоты и управ.ляющими входами второй группы поразрядныхвентилей, нуль-оргай, вход которого соединенс источником умножаемой частоты, а выход -.со счетным входом первого триггера, подклюк3 7146ченного к первому входу управляющего блока,и генератор опорной частоты, введены счетчиккоэффициента, второй триггер и элементы И,причем выход первого элемента И подключенк входу счетчика полупериода, а входы соеди"ненЫ собтветственно с выходами первого триггера и первым выходом генератора опорнойчастоты; второй выход которого подключен кпервому входу второго элемента И и второмувходу управляющего блока, второй выход которого связан с одним из входом, элемента ИЛИ " и с единичным входом второго триггера, выхо 1 т которого соединен с вторым входом второго элемента И, подключенного через последо.вательно соединенные дополнительный счетчик 15и счетчик коэффициента к нулевому входувторого триггера.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройслва.Умножитель частоты содержит нуль-орган 1, 20, первый триггер 2, выход которого соединен суправляющим блоком 3 и через элемент И 4с входом счетчика полупериода 5 (умножаемой, .частоты). Выходы разрядов счетчика полуперио.да 5 через первую группу поразрядных вентилей б соединены с регистром памяти 7, который через вторую группу поразрядных вентилей 8, управляемых с выхода элемента ИЛИ9, соединены с дополнительным счетчиком 10,соединенным выходом с входом счетчика коэф- З 0фициента 11, подключенного через второй триггер 12 к одному. из входов элемента И 13,второй вход которого подключен к генератору,опорной частоты 14, а выход - к входу допол нительного счетчика 10, Второй выход генерато. Зра опорной частоты 14 соединен с элементомИ 4.Устройство умножения частоты работает следующим образом.Сигнал умножаемой синусоидальной частоты 401 впоступает на нуль-орган 1, который выделяет момент прохождения входного сигналачерез йуль и формирует импульсы, период повторейия которых равен периоду частоты вход.ного сигнала. Импульсы с нуль. органа поступают на счетный вход первого триггера 2, кото.рый делит частоту на два.Выходной сигнал первого триггера 2 поступает на вход элемента И 4 и управляющий блок3. Элемент И 4, управляемый по одному входупервым триггером 2, а по другому. входу -импульсами с генератора опорной частоты 14с частотой заполнения 1 , формирует на своемТвх золвыходе пачку импульсов И = т = 15Заь вхУправляющий блок 3 по сигналу;первоготриггера 2 формирует управляющие сигналыи а. Пачка импульсов, сформированная на 34 4элементе И 4, поступает на вход счетчика полупериода 5, на разрядных выходах которого образуется код, эквивалентный полупериоду ум. ножаемой частоты с точностью до периода частоты заполнения озал Этот код парафазно (принудительно) переписывается через первую группу поразрядных вентилей б, управляемых с выхода управляющего блока 3, в регистр памяти 7, где хранится в течение периода ум. ножаемой частоты. Сигналом с с другого выхода управляющего блока 3, который проходи на выход через элемент ИЛИ 9, информа. ция из регистра памяти 7 переписывается обратным кодом в дополнительный счетчик 10. Этим же импульсом производится запуск вто. рого триггера 12, который открывает элемент И 13, разрешая прохождение частоты считывания 1 чи на вход дополнительного счетчика 10, К записанному в дополнительный счетчик 1 Р коду добавляются импульсы до его переполнения, и выделившийся на выходе импульс вновь через элемент ИЛИ 9 списывает с регистра памяти код, эквивалентный полупериоду умножаемой частоты, в дополнительный счет. чик 10. Сигнал переполнения дополнительного счетчика 10 поступает на вход счетчика коэффициента 1 умножения) 11, который, отсчитав число импульсов, равное двойному коэффициенту умножения, опрокидывает второй триггер 12, а тот в свою очередь запрещает поступление частоты считывания 1 , на вход дополни. тельного счетчика 10. В рассмотренном вариан. те отношение частот считывания и записи долж-, но быть равно коэффициенту умножениясчитК= -ЗадНапример, при умножении частотыч 1 вх = = 1 кГц, коэффициент умножения К = 4вых = 4 мрц.Частота считывания выбирается из условия необходимой точности умножения. Допустим 1 чи = 250 кГц, следовательно 1 п = 1 мГц, емкость счетчика коэффициента умножения в этом случае будет равна 3 разрядам. Если необходимо повысить К, не изменяя соотношениечастот записи 1 п и считывания 1 счит, следует организовать перепись из регистра памяти в дополнительный счетчик со сдвигом влево (в сторону младшего разряда), тогда число сдви.гов определит делейие на 2. Счетчик коэффициента умножения в этом случае необходимоувеличить на и разрядов. Относительная ошиб.ка умножения при описанном методе равна100ЗОП Ти меньше чем в известных схемах,где т. длительность периода умножения частоты.714634орган, вход которого соединен с источникомумножаемой частоты, а выход - со счетнымвходом первого триггера, подключенного кпервому входу управляющего блока, и.генератор опорной частоты, отличающийся тем,что, с целью повышения точности умножения,в него введены счетчик коэффициента, второйтриггер и элементы И, причем выход первогоэлемента И подключен к входу счетчика полупериода, а входы соединены соответственнос выходами первого триггера и первым выходом генератора опорной частоты, второй выходкоторого подключен к первому входу второгоэлемента И и второму входу управляющего15 блока, второй выход которого связан с однимиз входов элемента ИЛИ и с единичным входом второго триггера, выход которого соеди.нен с вторым входом второго элемента И,подключенного через последовательно соединенные дополнительный счетчик и счетчик коэффициента к нулевому входу второго тритгера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ио 357 бб 8,кл. Н 03 К 5/01, 1971 (прототип).2, Труды Ленинградского политехническогоинститута Мо 25 б "Энергия", 19 б 5,Умножитель частоты, выполненный согласноданному изобретению, имеет более высокую точность воспроизведения зависимости выходной, частоты следования импульсов от входной умножаемой) частоты, так как период последнейв известном устройстве измеряется большейвеличиной, периодом опорной частоты, увели.ченным в К раз,Кроме того, обеспечивается возможность изменения коэффициента умножения выбором ео оотношения частот считывания входного периодаи записи периода выходной частоты,Формула изобретения Умножитель частоты, содержащий счетчик по.лупериода, соединенный через первую группупоразрядных вентилей, управляющие входыкоторых связаны с управляющим блоком, с 20входами регистра памяти, выходы которогочерез вторую группу поразрядных вентилейподключены к соответствующим разряднымвходам дополнительного счетчика; выход кото.рого через элемент ИЛИ соединен с выходом 25упножителя частоты и управляющими входамивторой группы поразрядных вентилей, нульСоставитель Н. ДьяковРедактор Л. Гельфман Техред. 3. Фанта ектор В. Макаре 12/59 Тираж995 ЦНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб.,е Заказ 4/5 ю:сФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4