Дробный делитель частоты следования импульсов

Ю (И) 02 За Но ОМИТЕТ СССР то а ход дом:(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 702483, кл. Н.ОЗ В 19/00, 1979.2, Авторское свидетельство СССР Р 532964, кл. Н 03 К 23/02, 1977 (прототип) .(54) (57) ДРОВНЫй ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий счетчик. импульсов, установочные входы которого соединены с шиной кода целой части коэффициента деления, а выход - с выходной шиной, два вентиля, триггер, генератор случайных чисел, вход которого соединен с первым входом первого вентиля, и блок сравнения кодов, первая группа входов которого соединена с выходами генера рслучайных чисел, а вторая группа -с шиной кода дробной части коэффицйента деления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширениядиапазона рабочих частот, в неговведен делитель частоты, счетныйвход которого соединен с выходомсчетчика импульсов, установочныевходы - с шиной кода числа повторений, а выход - с первыми входамипервого и второго вентилей, вторыевходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходамиблока сравнения кодов, а выходысоответственно-с единичным и нулевым входами триггера, единичный выкоторого соединен с управляющим вхосчетчика импульсов, вход которогоявляется входом делителя,К., 1 К 3,где К с К ( К 1+ 1.Дпя получения дробного коэффициента деления К =К 1 + о(/ф, необходи 35мо, чтобы в среднем каждым ЯК+Ы)входным импульсам соответствовалир выходных, так как ( К. 9+ Ю / 13= ГКЗ+о(ФКроме того, в среднем из этих3 выходных импульсов а( импульсовдолжны быть получены при коэффициенте деления К=К 1 + 1, а ( ф - Ы )выходных импульсов - при коэффици 45енте К= К. Зто видно из того,чтоЫ( ГК 3 +1) + ( Р - Ы )К 1 ГК 1 Р + о( о(+ (р -о 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частоты, в частотнопреобразующих узлах аппаратуры времени, в синхронизаторах, в устройствах управления дискретным приводом и в других устройствах для деления частоты периодических импульсов с дробным коэффициентом деления.Дробные делители частоты выполняют деление частоты с коэффициентомК = Е/Г = К 3 + о/ф,где- соответственно входнаяи выходная частоты;К 3 - целая часть дробногокоэффициента;0,(3 - соответственно числительн знаменатель дробнойчасти коэффициента. Повышение верхней границы диапазона выходных частот дробных делителей частоты является важной и известной технической задачейИзвестен широкий круг устройств, содержащих пересчетную схему. Их действие основано на манипуляции коэффициентом деления, который устанавливается равным одному из двух значений Известно устройство, содержащее счетчик импульсов и анализатор 11.Недостатком устройства является принципиальное ограничение верхней границы частот выходных импульсов, так как быстродействие анапизатора всегда меньше быстро 20490 2 действия счетчика. Это связанос тем, что анализатор в период паузь 1между входными импульсами анализирует временное положение выходныхимпульсов по отношению к входным,т.е. выполняет вычислительныеоперации,Кроме тоо, недостатком устройства является его сложность из-за1 О аппаратурной реализации алгоритмас использованием элементарных логических ячеек, в связи с чем невозможно применить серийные типовые узлыцифровой техники с высоким уровнеминтеграции,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяделитель частоты периодических импульсон с дробным коэффициентомделения, содержащий счетчик импульсов, два вентиля, триггер, блок сравнения кодов и генератор случайныхчисел. При этом генератор случайныхчисел своим входом подключен к выходу счетчика импульсов и к первомувходу первого вентиля, Первая группавходов блока сравнения кодов связанас выходами генератора случайных чисел,,вторая группа - с шиной кода дробнойчасти коэффициента деления, а выход - с вторым входом первого вентиляВыход первого вентиля соединен свходом схемы исключения одного импульса, образуемой триггером и вторымвентилем. Выход этой схемы соединенсо счетным входом счетчика импульсов, установочные входы которогосоединены с шинами кода целой частикоэффициента деления 2.В известном устройстве для каждого выходного импульса в блоке сравнения кодов реализуется разыгрывание случайной величины х по методу статистических испытаний, При выдаче каждого импульса на выход устройства с блока сравнения кодовсчитывается результат разыгрывания,необходижй дпя установки требуемогокоэффициента деления. После этого вупомянутом блоке происходит очередное разыгрывание.Недостатком известного устройстваявляется также принципиальное ограничение верхней границы частот выходных импульсов. Это связано с55 тем, что быстродействие генератораслучайных чисел всегда меньше быстродействия счетчика импульсов, таккак он затрачивает на Формирование35 3 12049очередногочисла несколько рабочихтактов. Работа же счетчика импульсовможет происходить на предельнойнаиболыцей рабочей частоте счетноготриггера младшего разряда. 5Цель изобретения - расширениедиапазона рабочих частот,Поставленная цель достигаетсяФтем, что в дробный делитель частоты следования импульсов, содержащий счетчик импульсов, установочныевходы которого соединены с шинойкода целой части коэффициентаделения, а выход - с выходной шиной,два вентиля, триггер, генератор случайных чисел, вход которого соеди. нен с первым входом первого вентиля,и блок сравнения, кодов, первая группа входов которого соединена с выходами генератора случайных чисел,а вторая группа - с шиной кода дробной части коэффициента деления,введен делитель частоты, счетный входлкоторого соединен с выходом счетчика импульсов, установочные входы - с шинойкода числа повторений, а выход соединен с первыми входами первого и второго вентилей, вторые входы, которыхсоединены соответственно с первым ивторым выходами блока сравнениякодов, а выходы соответственно - сединичным и нулевым входами триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом счетчика импульсов, вход которого является входом делителя.На чертеже представлена структурная схема дробного делителя частоты следования импульсов.Делитель содержит входную шину 1,счетчик 2 импульсов, шину 3 кодацелой части коэффициента деления,триггер 4, вентили 5 и 6, блок 7сравнения кодов, генератор 8 случайных чисел, шину 9 кода дробнойчасти коэффициента деления, выход 4.ную шину 10,делитель 1 частоты,шину 12 кода числа повторений,Входная шина 1 соединена со счетным входом счетчика 2 импульсов, ф установочные входа которой связаны с шиной 3, а управляющий вход соединен с единичным выходом триггера 4. Единичный вход триггера 4 соединен с выходом вентиля 5, а нулевой - 55 с выходом вентиля 6. Первая группа входов блока 7 соединена с выходами генератора 8, вторая группа - с шио 4ной 9, а первый и второй выходы соответственно - с вторыми входами вентилей 5 и 6, Выходная шина 1 О соединена с выходом счетчика 2 импульсов и со счетным входом делителя 1Установочные входы делителя 11 соединены с шиной 12, а выход соединен с первыми входами вентилей 5 и 6 и с входом смены числа генератора 8.На шину 3 подают код целой части требуемого коэффициента деления, например двОичный код, При высоком потенциале на управляющем входе счетчика 2 импульсов коэф 4 ициент деления увеличивается на единицу. Генератор 8 обеспечивает получение случайщах чисел, равномерно распределенных в .,интервале от 0 до 1, которые представлены в том же коде, в каком задается дробная часть требуемо: го коэффициента деления, например в двоичном коде. Коэффициент деления делителя 11 определяется кодом числа повторений и, в общем случае,У может быть равен ь . Блок 7 имеет два выхода. В нем реализуется разыгрывание случайной величины х по методу статистических испытаний при поступлении на вход генератора 8 каждого и го выходного импульса. При КМ/(3 имеем х=1, а при В.Зо/Д - х =О. (В. - случайное число на выходе генератора 8) .Каждое событие, при котором х=1, отмечается соответственно высоким и низким потенциалами на первом и втором выходах блока 7. Каждое событие, при котором х=О, отмечается соответственно высоким и низким потенциалами теперь на втором и первом выходах того же блока 7. Соответ.ственно вентили 5 и 6 будут отперты или заперты. Устройство работает следующим образом.Если по результату разыгрывания х 1, то следующим и-м выходным импульсом триггер 4 переводится в единичное состояние. В результате счет" чик 2 импульсов работает с коэффици- ентом деления К + 1.Если по результату разыгрывания х=О, то следующим,Н-м выходным им-. пульсом триггер 4 переводится в нулевое состояние, Управляющее воздействие снимается и счетчик 2 импульсов работает с коэффициентом К. Далее процессы повторяются.1120490ной (гипотетической последовательностей для Я-го с начала отсчета выходного импульса дается соотношением5 Верхняя граница диапазона частот повьппается за счет того, что считывание результата предыдущего разыгрывания и занесение в блок 7 очередного числа производится каждым в-м выходным импульсом. В связи с этим на формирование очередного числа генератору 8 .предоставляется времени в и раз больше, чем в известном делителе, Следователь- О но, условие работы генератора 8 К, с 6, 13 о емом устройстве ять неравенству ц Вьх юм сп Т в предла удовлетв С а в прототипе гсч где д 1 ГЧОЬ 1 х е4 Т- интерврованила; времени формислучайного чис ть энач е не завьную с этим Чтобы излнш ние,Ь и связа ность фазы, ди делителя О уна поддиапаэонь нестабильных частот Тбыхе 1 еязыхазон выходалыхследующим ных импульальной часаетсябраз И Гсч2Шгсч мах йтпа х еах де номенов од апазо 1 вах 1 2 ь- наибольши поддиапаз частотыов. При смеле 1 устаиделения, р паз оно в делитециентдиапазона. п ьное фазои идеальвливается коэффиный номеру под н ое раск оставитепь С.Клев ехред Л. Мартяшова Корре едактор А.Шандо Л.Пилипенко акаэ 7759 Тираж 86 ственног бретенийф 1-35 одписное ВНИИПИ Госуд по дел.ам и 113035, Москкомитета СССРи открытий аушская наб д ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная- период выходсов с максимтотой,Такии образом, предлагаемай дели-. тель позволяет увеличить верхнюю границу диапазона частот выходных импульсов по сравнению с иэвесииюм при одинаковом с ним быстродействии генератора случайных чисел, Верхняя граница диапазона частот повышается по сравнению с известным в столько раэ, каков коэффициент деления ь делителя 1. Значение и выбирается наименьшим при котором удовлетворя)ется условие 1). В противном случае (по мере увеличения числа п) ухудпается фазовая стабильность выходных импульсов.И тегральиое относител в ожденне реальной- дробный коэффициент деления устройства, числитель и знаменатель егдробной части соответственно;- коэффициент деленияделителя- номер выходного импульса от начала отсчета.