Умножитель частоты следования импульсов

(57)Изобрной техни ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ится к импульть использо ение отн и может разова та вал змерительных и лях, напр в код. Це повышение ножитель и соедин дискри- правляСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ мер, угла поворо а ью изобретения является статической точности. У одержит входную шину 1 ные последовательно/ емый генератор 4 импульсов, шину 5логической н",инвертор 1 О, формирователь 11 одиночного импульса и дешифратор 12. Выход генератора 4 сдинен с выходной шиной 6 и первымвходом элемента И 7. Выход этогоэлемента соединен со счетным входомсчетчика 8 импульсов. Формирователь11 может содержать первый и второйЭ-триггеры, Р 2 содержит Р-триггеры, элементы И-НЕ, транзисторы, диоды и инвертор. Для нормальной работы умножителя длительность импульсов тока положительной и отрицательной полярности на выходе Э 2 вустановившемся режиме целесообразноустанавливать равной, Введение нульоргана 9, инвертора 10, формирователя 11 одиночного импульса, дешифратора 12 и образование новых связеймежду элементами устройства позволяет обеспечить апериодический законрегулирования. 1 3 п, ф-лы. 2 ил,Изобретение относится к импульс-. ной технике и может быть использова-. на в измерительных преобразователях, например, угла поворота вала в код,Цель изобретения - повышение статической точности путем обеспечения апериодического закона регулирования,На Фиг, 1 приведена электрическая структурная схема умножителя частоты следования импульсов; на фиг, 2 дискриминатор (фазовый), входящий в умножитель частоты следования импульсов.Устройство содержит входную шину1 и соединенные последовательно дискриминатор 2, интегратор 3, управляемый генератор 4 импульсов, шину 5логическои "1", выход генератора 4соединен с выходной шиной б и с первым входом. элемента И 7, выход которого соединен с счетным входамсчетчика 8 импульсов, нуль-орган 9,инвертор 10, формирователь 11 одиночного импульса и дешифратор 12,выход которого соединен с первымвходам дискриминатора 2 и с вторымвходом элемента И 7, входы - с соответствующими выходами счетчика 8импульсов, вход сброса которого соединен с прямым выходом Формирователя 11 одиночного импульса, инверсный выход которого соединенрым входом дискриминатора 2 третийвход которого соединен с выходнойшиной б и с входом синхронизацииФормирователя 11 одиночного импульса, управляющий вход которого соединен с выходом инвертора 10 и счетвертым входом дискриминатора 2,пятый вход которого соединен с входом инвертора 10 и с выходом нульоргана 9, вход которого соединен,с входной шиной 1, шина 5 логической "1" соединена с входом логической "1" Формирователя 11,Формирователь 11 одиночного импульса может содержать первый 13 и второй 14 Р-триггеры, прямой и инверсный выходы первого Р-триггера 13 соединены соответственна с прямым и инверсным выходами формирова-, теля 11, вход синхронизации которага соединен с С-входом второго Р- триггера 14 и с В-входам первого Р-триггера 13, Р-вход которого соединен .с входам логической "1", С- вход - с выходом второго Р-триггера-вход которого соединен с управляющим входом формирователя 11.Дискриминатор 2 содержит два 2 -триггера 15 и 16, шесть элементов ИНЕ 17-22, два. транзистора 23 и 24различного типа проводимости, цвадиода 25 и 26, четыре резистора 2730 и инвертор 31, причем П -входыпервого 15 и второго 16 Р -тригге О ров соединены с первым входом 32дискриминатора 2 и с входом инвертора 31, выход которого соединен спервыми входами первого 17 второго18 и третьего 19 элементов И-НЕ, 15 выход первого из которых - с первымвходом четвертого элемента И-НЕ 20.второй вход которого соединен с инверсным выходом первого 3 -триггера15 1 -вход которого соединен с вто рым входом 33 дискриминатора 2 и стретьим входом четвертого элементаИ-НЕ 20, выход которого соединен спервым входом пятого элемента И-НЕ21, выход которого через первый ре-.25 зистор 27 - с шиной 34 положительного питания и непосредственно сэмиттером транзистора 23 р-п-р-типа,база которого через второй резистор28 соединена с нулевой шиной 35, ЗО коллектор - через третий резистор29 с шиной 36 отрицательного питания и непосредственно с катодом первого диода 25, анод которого соединен с выходом 37 дискриминатора 2и катодом второго диода 26, анод которого через четвертый резистор 30с эмиттером транзистора 24 и-р-и-типа, коллектор которого соединен сшиной 34 положительного пиания, база - с выходом шестого элемента ИНЕ 22, первый вход которого соединенс выходом второго элемента И-НЕ 18,втораи Вход которого соединен синверсным выходом второго 3 -триггера 16, прямой выход которого соединен с вторым входом пятого элементаИ-НЕ, С-вход - с третьим входом 38дискриминатора 2, четвертый вход 39которого соединен с вторым входом О первого элемента И-НЕ 17 и с С-входом первого Б -триггера 15, пятыйвход 40 дискриминатора 2 соединенс вторым входом третьего элементаИ-НЕ 9, вьгход которого соединен с 5 вторым входом шестого элемента ИНЕ 22.Устройство работает следующимобразом, 210215Импульсы с выхода генератора 4 через элемент И 7 поступают на счет-, ный вход счетчика 8. При поступлении ш импульсов, где ш - коэффициент умножения устройства, на выходе дешифратора 12 формируется нулевой уровень, которым элемент И 7 закрывается, и поступление импульсов на счетный вход счетчика 8 прекращается Входной синусоидальный сигнал,имеющий на шине 1, при помощи нульоргана 9 преобразуется в прямоугольный импульс, спадом которого из импульсной последовательности, поступающей на вход синхронизации формирователя 11 с выхода генератора 4,выделяется один полный импульс, следующий непосредственно за спадом выходного импульса нуль-органа 9, которым счетчик 8 переводится в нулевое состояние.Выходной сигнал дешифратора 12фронтом каждого импульса с выходагенератора 4 с частотой Гг записывается 3 -триггер 16 и спадом импульса входной частоты Е, - в З -триггер15. Обнуляется 2 -триггер 1 б одновременно с обнулением счетчика 8.Выходные сигналы дискриминатора2 формируются при помощи элементов,входящих в него, а его выходныесигналы представляют собой импульсытока соответствующего направления(полярности), которые поступают навход интегратора 3,При нулевом уровне на выходе элемента 21 (на вход интегратора 3) через резистор 29 поступает ток отрицательной полярности,При единичном уровне на выходеэлемента 22 на вход интегратора 3через резистор 30 поступает ток положительной полярности.При единичном уровне на выходеэлемента 21 и нулевом на выходеэлемента 22 интегратор 3 находитсяв режиме хранения, те. напряжениена его выходе постоянно и соответ-.ственно частота генератора 4 постоянна,В установившемся режиме, когдаГг 1 л,и фазовый сдвиг между импульсами на выходах нуль-органа 9 и дешифратора 12 не превышает периода частоты Г, спад импульса частотысовпадает во времени с появлениоем на выходе дешифратора 12 нулевога уровня, и фронт импульса обнуления счетчика. 8 с прямого выхода формирователя 11 совпадает с фронтомсчетного импульса с выхода элементаИ 7, который должен был бы перевестисчетчик 8 в нулевое состояние. Навыходе дискриминатора 2 в этом случае формируются два импульса положительной и отрицательной полярнос ти, суммарная длительность которыхравна периоду частоты Г генератоГра 4.При а, с Г спад импульса частотой Г, приходит раньше, чем на 15 вход счетчика 8 поступит ш счетныхимпульсов, и на выходе дискриминатора формируется отрицательный импульс тока длительностью от 0,5 до1,5 периода частоты20 При Гг 1 Пфазовый сдвиг между этими импульсами становится больше периода частоты Г и на вьгходегдискриминатора 2 формируется положительный импульс тока, длительность 25 которого совпадает с длительностьювыходного импульса дешифратора 12,Для обеспечения апериодичностивыхода частоты генератора 4 на номинальное значение амплитуда импульсов з 0 тока на выходе дискриминатора 2 должна быть определена по формуле35 где Г - номинальное значение частоты генератора 4;С - емкость конденсатора интегратора 3;ш - коэффициент деления счетчи ка 8;к - крутизна регулировочной характеристики генератора 4 взоне номинального значениявыходной частоты, 45 Длительность импульсов тока положительной и отрицательной полярнос-ти на выходе дискриминатора 2 вустановившемся режиме целесообразноустановить равной, для чего необхо димо регулировкой величины сопротивлений резисторов 29 и 30 совместитьспад импульса входной частоты со спадом импульса с выхода генератора 4.55 Формула изобретения1, Умножитель частоты следованияимпульсов, содержащий входную шинуи соедипенные последовательно дискриминатор, интегратор и управляемыйгенератор импульсов, выход которогосоединен с выходной шиной и с первымвходаи элемента И, выход которогосоединен са счетным входом счетчикаимпульсов, отличающийсятем, что, с целью повышения статической точности путем обеспеченияапериадическога закона регулирования, в него введены нуль-орган, инвертор, формирователь одиночного импульса и дешифратор, выход которогосоединен с первым входом дискриминатора и с вторым входом элемента И,входы - с соответствующими выходами счетчика импульсов, вход сбросакоторого соединен с прямым выходомФормирователя одиночного импульса,инверсный выход которого соединенс вторым входом дискриминатора, третий вход которого соединен с выходной шиной и с входом синхронизацииФормирователя одиночного импульса,управляющий вход катарага соединенс выходом инвертора и с четвертымвходом дискриминатора, пятый входкоторого соединен с входом инвертараи с выходом нуль-органа, вход которого соединен с входной шиной,2 Умнажитель па па 1 р 0 Г л ич а ю щ и й с я тем, чта дискрими, натор содержит два П -триггера,шесть элементов И-НЕ, два транзистора различных типов проводимости,два диода, четыре резистора, инвертор, причем П -входы первого и второго Б -триггеров соединены с первым входам дискриминатора и с входои инвертара, выход которого соединен с первыми входами первого, вта 15 Ьрого и третьего элементов И-НЕ, выход первого из которых соединен спервым входом четвертого элементаИ-НЙ, второй вход которого соединенс инверсным выходом первого 2-триггера, Й -вход которого соединен свторым входам дискриминатора и стретьим входом четвертого элементаИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен через первыйрезистор с шиной положительного напряжения питания и непосредственнос эииттерам транзистора р-п-р-типа,база которого через второй резисторсоединена с нулевой шиной, коллектор - через третий резистор - с шиной отрицательного напряжения питания и непосредственно с катодом первого диода, анод которого соединенс выходом дискриминатора и с катодом второго диода, анод которогочерез четвертый резистор соединен сэмиттерои транзистора п-р-п-типа,коллектор которого соединен с шинойположительного напряжения питания,база - с выходом шестого элементаИ-НЕ, первый вход которого соединенс выходом второго элемента И-НЕ,второй вход которого соединен с инверсным выходом второго 2 -триггера,прямой выход которого соединен свторым входом пятого элемента И-НЕ,С-вход - с третьим входом дискриминатора, четвертый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и с С-вхадои первого П -триггера, пятый вход дискриминаторасоединен с вторым входом третьегоэлемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И-НЕ,Филиал ПП "Патент", г,ужгород, ул.1 роектная, 4