Умножитель частоты

Соивэ. СоветскихСоциапистическизРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. Н 03 В 19/00 с присоединением заявкиГооударстввнныв комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 23.12.80, Бюллетень47Дата опубликования описания 25,12,80 ао аелаы нзобретеннй и открытий(72) Автор изобретения Ю. Н. Цыбин Ленинградский ордена Ленина электротехнический . институт нм. В. И. Ульянова (Ленина)(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к импульснойи электроизмерительной технике н может обеспечить, например расширение.пуеделов измерения фазометров,Известен умнажнтель. частоты выполненный на основе аналоговой техники и5состоящий из следящей системы с использованием на входе преобразователячастота-напряЖение, сигнал с которогопоступает на схему сравнении.Сигналс выхода схемы сравнения поступает,. на интегратор, а с его выхода на преоб. разователь напряжение-частота. Этот сигнал является выходным сигналом устройства, Одновременно он ттоступает на вход ,второго преобразователя частоты-напря-жение, выходной сигнал которого черезделнтель-регулятор коэффиднента умножения частотй поступает на второй входсхемы сравнения Я,. 20 Недостатком этой устройства являетснограниченность динамического диапазона,входного сигнала. Известен умножитель частоты выполненный на основе цифровой техники. В течение периода входной частоты производится заполнение первого счетчика импульсами, поступающими с генератора первой опорной частоты, затем полученный код переносится в устройство запоминания, с выхода которого он поступает на один вход схемы сравнения кодов. На второй вход схемы сравнения кодов поступает код со второго счетчика, заполняемого второй опорной частотой в О раз больше первой. С выхода схемы сравнения в момент равенства кодов в устройстве запоминания ы во втором счетчике сигнал поступает на вход установки в нуль второго счетчика. Таким образом во втором счетчике формируется код за время Т в т 1 раз меньше периода входного сигнала2,Недостатком этого устройства являеъ. ся зависимость некоторых параметров его от частоты входного сигнала, что также ведет к огранйченню динамическо3 79 го диапазона входного сигнала вследствие насыщения отдельных узлов устройства.Наиболее близким по текнической сущности к прецлагаемому является устройство, состоящее из формирователя узких импульсов, блока опорного напряжения, целителя опорного напряжения, ключа, порогового устройства, генератора пилооб- . разного напряжения, разделительного конденсатора. Формирователь узких импульсов соединен последовательно с генератором пилообразного напряжения, разделительным конденсатором, первым входом порогового устройства. Ключ имеет связь с точкой соединения разделительного конденсатора и первого входа порогового устройства. Первый вход управления ключом соединен с выходом формирователя узких импульсов, а второйс выходом порогового устройства. Вход блока опорного напряжения соединен с выхоцом генератора пилообразного напряжения, а выкод его соединен с делителем опорного напряжения, выкоц которого соединен со вторым входом порогового устройства 1,3,.Недостатком данного устройства является то, что с изменением частоты вхоцного сигнала изменяется Размах пи- лообразного напряжения, что также ве цет к ограничению динамического диапа. эона частоты входного сиГнала Вследствие насыщения генератора пилообразного напряжения. Цель изобретения - расширение. дина мического,диапазона частоты входного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, блок опорного напряжения, выход которого соединен со входом делителя опорного напряжения, коммутатор и компаратор, введен блок управления, первый вход которого через :формирователь импульсов соединен со .входом устройства и,входом блока опор ного напряжения, второй вход - с выходом компаратора, а выход через коммутатор - с одним из входов компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом блока опорного напряжения, втом рой выход которого через делитель опор ного напряжения подключен ко второму входу коммутатора.На чертеже представлен схематически умножитель частоты.Он содержит формирователь 1 узких импульсов, блок 2 опорного напряжения, 0100 а в который входят детектор 3 и фильтр 4,делитель 5 опорного напряжения, коммутатор 6, компаратор 7, блок 8 управления. Вход формирователя 1 узких импульсов соединен с входом блока 2 опорногонапряжения, первый выход которого, аименно детектора 3 соединен с фильтром4. Выход фильтра 4 соединен последомтельно с делителем 5 опорного напряжения, коммутатором 6, первым входом компаратора 7 и входом блока 8 управления.Выход детектора 3 соединен со вторымвходом компаратора 7. Вход синхронизации устройства управления 8 соединенс выходом формирователя узких импульсов, а выход с входом управления коммутатора 6.Работа предлагаемого устройства осуществляется слецующим образом,Я 10 1 20Входной сигнал (например синусоидальный) поступает в блок 2 опорного,напряжения, где происходит запоминание его максимального значения. С вы Я хода фильтра 4 блока 2 опорного напряжения поступает постоянное напряжениена вход делителя 5 опорного напряжения. Делитель 5 опорного напряжениясостоит из набора последовательно соеЗ 0 диненных резисторов, образующих ступени деления опорного напряжения. Приаром величины сопротивлений рассчиты.мются таким образом, чтобы коэффициент делении изменялся при переходе отодной ступени к другой в соответствии ЗЯс законом изменения сигнала, подлежащего умножению (например синусоицальному), С выхода каждой ступени целенйяделителя 5 опорного напряжения сигналпоступает на соответствующие входы коммутатора 6,. который в зависимости от . сигнала, поступающего иэ блока 8 управления на его вход управления, подключает к одному входу компаратора 7 сигналодной из ступеней делителя 5 опорногонапряжения. Это напряжение на выходекоммутатора 6 является опорным длякомпаратора 7, на второй вход которогопоступает пульсирующее напряжение с 0детектора 3, которое сравнивается сопорным напряжением на первом входе.В момент равенстм 1 этих напряженийкомпаратором 7 вырабатывается импульс,поступающий на выкоц устройства и на йвход блока 8 управления, который в зависимости от числа поступивших импульсов вырабатывает сигналы, производящиепереключение коммутатора 6 на пропускание напряжения очередной ступени де:оставитель О. Митрофановицкая Техред М,Табакович Корректор Ю.Макаренк Редактор Н. 053/55 ТиражВНИИПИ Государствпо делам иэоб 13035, Москва, Ж 35,аз 995Подписноеенного комитета СССР етений и открытий Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная; 5 7901 пителя 5 опорного,напряжения, Сннхропи зация блока 8 управления осуществляется амнульсами с выхода формирователя 1 узких импульсов, которые вырабатывают-, ся последним в начале каждого периода входной частоты. Таким образом, на вы- . ходе компаратора 7 формируются импульсы с равными промежутками времени между нимв, поскольку опорное напряжение изменяется по тому же закону, что 0 и входное напряжение, благодаря соответствующему построению делителя 5 опор-ного напряжения, При изменении уровня входного напряжения работа схемы не нарушается, так как опорное напряжение 15 формируется из входного. Быстродействие у 1 стройства зависит лищь от используемой элементной базы.Положительный эффект обеспечивается тем, что в устройстве отсутствуют еле менты, параметры которых зависели бы от частоты входного сигнала, чем устраняется воэможность насыщеныя какого- либо узла устройства при изменении частоты сигнала, подлежащего умножению. 25 Формула изобретенияУмножнтель частоты, содержащий фор-. мирователь импульсов, блок опорного 00 бнапряжения, выход которого соединен со входом делителя опорного напряжения, коммутатор и компаратор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширени я динамического диапазона частоты входного сигнала, в него введен блок управления, первый вход которого Через формирователь импульсов Соединен со входом устройства и входом блока опорного напряжения, второй вход - с вьйсодом компаратора, а выход через коммутатор - с одним иэ входов компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом блока опорного напряжения, второй выход которого через делкм тель опорного напряжения подключен ко второму входу коммутатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент франции И 2232148,кл, Н 08 К, 1975.2. Патент США М 3798564,кл. 331 - 1 А, 1974,3, Авторское свидетельство СССР М 296215, кл. Н 03, В 19/00, 1971,