Умножитель частоты следования импульсов

,5/01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ НИЯ АВТОРСКОМУ во СССР 1976.сч Изобретение относится к импульс- но в системах автоматики и.контроной технике и может быть использова но-измерительной аппаратуры.(54)(57) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМЙУЛЬСОВ,содержащий генераторопорной частоты, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, блок управления, первый выходкоторого соединен с установочнымвходом счетчика импульсов, счетныйвход котороГо соединен с выходом делителя опорной частоты, а первый выход - с входом первого запоминающегорегистра, второй запоминающий регистр,управляющий вход которого подключенк второму выходу блока управления,а выход - к установочному входу первого управляемого делителя частоты,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности умножения,. в него введены дополнительный счетчик импульсов, второй управляемыйделитель частоты, два регистра сдвига и третий, четвертый, пятый и шестой запоминающие регистры, причем вйход третьего запоминающего регистра 2 через, первый регистр сдвига соединен .с входом делителя опорной частоты, управляющий вход которого подключен к управляющим входам первого и второго регистров сдвига и первому выходу блока управления, а второй выход счетчикаимпульсов соединен с его управляющим входом и входами обоих ре- гистров сдвига, выход второго из которых через последовательно соединенные четвертый и пятый запоминающие регистры подключен к управляющему входу второго управляемого делителя частоты, выход которого соединен с управляющими входами первого управляемого делителя частоты, дополнитель- ф ного счетчика импульсов и пятого запоминающего регистра, а вход - с выходом делителя частоты, счетным входом первого управляемого делителя частотыи первым входом .шестого запоминающего регистра, второй вход которого соединен с выходом дополнитель-ь ного счетчика импульсов, а выходс вторым входом делителя частоты, при этом счетный вход дополнительногоетчика импульсов подключен к выходу первого управляемого делителя час-. тоты, а информационный вход - к выходу первого запоминающего. регистра, управляющий вход которого соединен с управляющим входом четвертого запоми-. нающего регистра и вторым выходом блока. управления.Известен умножитель частоты, содержащий генератор опорной частоты, делитель опорной частоты, два делителя частоты, суммирующий счетчик, вентили переноса кода, дешифратор и блок управления, в котором в зависимости от диапазона частоты входного сигнала изменяетея коэффициент деления делителя опорной частоты.1 ОНедостатком данного устройства является низкая точность умножения частоты и изменение точности при изменениях диапазона входной частоты.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является умно- житель частоты следования импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, блок управления, первый выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делителя опорной частоты, а первый выход - с входом первого запоминающего регистра, второй запоминающий регистр, управляющий вход которого ,подключен к .второму выходу блока управления, а выход - к установочному входу первого управляемого делителя частоты, счетчик переполнения импульЗО сов, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй вход - с выходом счетчика импульсов, а выход - с входом второго запоминающего регистра. коммутаторы, 35 ключ и второй делитель частоты.Недостаток известного устройства - недостаточно высокая точность умножения еЦель изобретения - повышение точ О ности умножения.С этой целью в умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого5 соединен с первым входом делителя частоты, блок управления, первый выход которого соединен с установочным вхо" дом счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом дели- . теля опорной частоты, а первый выход 5 О с входом первого запоминающего регистра, второй запоминающий регистр, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход - к установочйому входу первого55 управляемого делителя частоты, введены дополнительный счетчик импульсов, второй управляемый делитель частоты.,два регистра. сдвига, и третий, четвертый, пятый и шестой запоминающие регистры, причем выход третьего запоминающего регистра через первый регистр сдвига соединен с входом делителя опорной частоты, управляющий вход которого подключен к управляющим входам первого и второго регистров сдвига и первому выходу блока управления, а второй выход счетчика импульсов соединен с его управляющим входом и входами обоих регистров сдвига, выход второго из которых через последовательно соединенные четвертый и пяФ тый запоминающие регистры подключен к управляющему входу вторрго управляемого делителя частоты, выход которого соединен с управляющими входами первого управляемого делителя частоты, дополнительного счетчика импульсов и пятого запоминающего регистра, а вход - с выходом делителя частоты, счетным входом первого управляемого делителя частоты и первым входом шестого запоминающего регистра, второй вход которого соединен с выходом дополнительного счетчика импульсов, а выход - с вторым входом делителя частоты, при этом счетный вход дополнительного счетчика импульсов подключен к выходу первого управляемого делителя частоты, а информационный вход - к выходу первого запоминающего регистра, управляющий вход которого соединен с управляющим входом четвертого запоминающего регистра и вторым выходом блока управ ленияНа чертеже представлена структурная схема устройства.Оно содержит генератор 1 опорной частоты, блок 2 управления, регистры 3 и 4.сдвига, управляемый делитель 5 опорной частоты, счетчик 6 импульсов, запоминающие регистры -12, дополнительный счетчик 13 импульсов, делитель 14 частоты, управляемые делители 15 и 16 частоты. Выход генератора 1 соединен с первым входом делителя 14, первый выход блока управления 2- с установочным входом счетчика 6, его счетный вход . - с выходом делителя 5, первый выход счетчика. 6 - с входом регистра 7, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока 2, выход регистра 9 через регистр 3 сдвига соединен с входом делителя 5, управляющий вход которо107275 го подключен-к управляющим входам обоих регистров сдвига ипервому выходу блока 2 управления, а второй выход счетчика 6 импуйьсов соединен сг его управляющим входом и входами обоих регистров сдвига,.выход второго из которых через последовательно соединенные запоминающие регистры 10 и 11 подключен к уйравляющему входу делителя 16, выход которого соединен с управляющими входами делителя 15, счетчика 13 и регистра 11, а вход - с выходом делителя 14, счетно входом делителя 15 и первым входом регистра 12, 15 второй вход которого соединен с выходом счетчика 13, а выход - с вторым входом делителя:14, при этом счетный вход счетчика 13 импульсов подключен к выходу делителя 15 частоты, а ин формационный вход - с выходом регист-. ра 7, управляющий вход которогр со- Единен с управлякицнм входом регистра 10 и вторым выходом блока управления 2. 25Устройство работает следукнцим образом.Входной сигнал подается в блок 2, при этом в регистре 10 записывается число переполнений с регистра 4, в 30 регистре 7 - информация со счетчика 6, а в регистре 8 - коэффициент. деления и число, зафиксированное в делителе 5, в регистр 3 заносится коэффициент умножения К, хранящийся в ре,гистре 9, делитель 5 й счетчик 6 ус.танавливаются в нулевое положение, а в регистре 4 записывается единица.Импульсы генератора 1 опорной:час.- тоты й поступают на счетный вход 40оделителя 5, коэффициент деления которого равен коэффициенту умножения К. Выходные импульсы делителя 5, частота которых равна 2 /К, поступают на вход счетчика. 6. Емкость счетчика 6 выби рается, исходя из требуемой точности и имеет значение 2 . Частота ганераотора 1 выбирается из выраженияИвхК) меюкс= о/2"50 Если частота входного сигнала при заданном коэффициенте умножения такова, что происходит переполнение . счетчика 6, то каждый импульс переполнения с выхода счетчика,6 поступает на его,установочный вход, уста" навливая число 2 " , и на счетные входы регистров 3 и 4, увеличивая их показания в 2 раза. Удвоенное 5 6значейие коэффициента умножения .с регистра 3 подается на делитель 5, в два.раза увеличивая его коэффициент деления. Если за период входного сигнала произошло в переполнений счетчика 6, то в регистре 3 образуется число Я= К 2. а в регистре 4 - число 2 Количество импульсов опорной частоты за период входного сигнала ЯГ Ле. В счетчике 6 набрано числоЯо -дЯ, равное целой часЯкяти от деления в, а в делителе 5Ясодержится остаток а Я.При поступлении входного сигнала полученные результаты с делителя 5 опорной частоты, счетчика 6 и регистра 4 переписываются соответственно в регистры 8, 7 и 10. Очередной им-. пульс умноженной частоты делителя:16 поступает на входы делителя 15, счетчика 13 и регистра 11, записывая в них информацию из регистров 8, 7, и 10. Таким образом, перед началом Формирования следующего выходного им-. пульса в делителе 15 установлен необ- . ходимый коэффициент деления и занесен остаток дЯ, в счетчике 13 записано число Я, . в регистре 11 - число 2 Показания делителя 15 увеличиваются на единицу с приходом каждого переднего фронта импульса делителя 14. Через Я - аЯ импульсов происходиткпереполнение делителя 15. Передним фронтом этого импульса переполнения увеличиваются на единицу показания счетчика 13. По заднему фронту импульса делителя 14 информация со счетчика 13 переписывается в регистр 12, устанавливающий коэффициент деления делителя 14. В результате на выходе делителя 14 за период входной частоты появится последовательность Я импульсов, состоящая из (Я- дЯ) импульсов с периодом /Й и оЯ имЯ + 1пульсов с периодом. Эта послеадовательность импульсов поступает на вход делителя 16 с коэффициентом деления 2 , на выходе которого образуется в , К импульсов с периодомЯк0следования Т = у 2имеющим К, импульсов, где К; равно целой частиЯк 4 Яот деления, а йЯ, - оста 21072755 га Редактор Л. Письман Техред М.Моргентал Корректор Н. Король 8257 Тираж 880 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям п1 13035, Москва) Ж) Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгорГагарина, 101 ток от деления, т,о. К 1 Ю - М - ф 11,2Коэффициент умножения устройстваК К,+ 1 + К. В частном случае,когда аИ Ф О, а дИ, = 0 т.е. ко) Э15,личество опорных импульсов за периодвходного сигнала кратно 2) на выходеумножителя получается К импульсовс периодом у 2, (К+ 1) импульсовЯ ас периодом , 2 , если аИ = О,а1,о т.е. количество опорных импульсов за период входного сигнала кратно К 2) то на выходе умножителя образуется равномерная последовательность К имепульсов с периодом - 2ф Таким образом, данный умножитель частоты обеспечивает по сравнению с известным повышение точности.умножения частоты при расширенном диапазоне изменения частоты входного сигнала и коэффициента умножения путем уменьшения ошибки измерения входного сигнала в К 2 раз.Повышенная точность предлагаемого. устройства расширяет функциональные возможности синхронизатора, что приводит к расширению диапазона частоты выходных импульсов ускорителей при сохранении заданной равномерности,