Программируемый делитель частоты

(57) Иэ СТОретени ке. Мо х авто стоты нои техн в систем лителя ч а 3 веа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свндетР 1058066, кл. Н ОЗ КАвторское свидетел9 1051729, кл. Н 03 КОГРАИИИРУЕ МЬЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАотносится к импульст быть использованотики в качестве делюбой вешественный 0515 А 1 коэффициент деления, в устройствахсинхронизации, а также в цифровыхсинтезаторах частоты. Цель изобретения - упрощение устройства при сохранении быстродействия и диапазонакоэффициентов деления. Для достиженияпоставленной цели введен блок вычитания импульса 1, образованы новыефункциональные связи. Кроме того,устройство содержит делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, элемент Э сравнения кодов,счетчик 4 импульсов, щииы 5 опорнойчастоты, 6 и 7 кодов, выходную 8,Елок 1 содержит триггер, три элемента И. 2 нл1290515Яо где Изобретение относиТся к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики в качестве делителя частоты на любой вещественный коэффициент деления, в устройствах синхронизации, а также в цифровых синтезаторах частоты.Цель изобретения " повышение на дежности устройства при сохранении ; быстродействия и диапазона коэффициентов деления.На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема программируе- мого делителя частоты; на фиг. 2 - электрическая функциональная схема блока вычитания импульсаПрограммируемый делитель частоты содержит блок 1 вычитания импульса, делитель 2 частоты с переменным коэффициентом деления, элемент 3 сравнения кодов, счетчик 4 импульсов, шину 5 опорной частоты, шины о и 7 кодов соответственно дробной и целой частей коэффициентов деления и выходную шину 8, при этом шина 5 опорной частоты соединена с первым входом блока 1 вычитания импульса. Выход блока 1 вычитания импульса соединен с тактовым входом делителя 2 частоты с переменным коэффициентом деления. Шина 7 кода целой части коэффициента деления соединена с ийформационными входами делителя 2 частоты с переменным коэффициентом деления. Выход делителя 2 частоты с переменным коэффициентом деления соединен с выходной шиной 8, вторым входом блока 1 вычитания импульса и входом счетчика 4 импульсов. Выхо- ды счетчика 4 импульсов соединены с первой группой входов элемента 3сравнения кодов. Шина б кода дробной части коэффициента деления соединена с второй группой входов элемента 3 сравнения кодов, выход которого соединен с третьим входом блоха 1вычитания импульса.. Блок 1 вычитания импульса предназ.начен для выработки выходной частоты Р , значение которой приближено к величине опорной частотыР , ао число импульсов определяется соотношением: М , если Т = О И - 1, если Т Ф О,0 где И - число импульсов опорнойчастоты:Г,; 2- число импульсов выходнойчастоты гТ, - состояние триггера 9 блока 1 вычитания импульса5 (см, фиг. 2) .Блок 1 вычитания импульса 1 содержит триггер 9, первый 10, второй 11и третий 12 элементы И, первый 13,второй 14 и третий 15 входы и выход16. Первый вход 13 опорной частотысоединен с первыми входами элементов И 11 и 12;управляющий и разрешающий входы 14 и 15 соединены соответственно с первым и вторым входамиэлемента И 10. Выход элемента И 10соединен с установочным входом единицы триггера 9, Единичный и нулевойвыходы триггера 9 соединены с вторыми входами элементов И 11 и 12 соответственно. Выход второго элементаИ 11 соединен с установочным входомнуля триггера 9. Выход элемента И 12является выходом 16 блока 1,25Программируема делитель частотыработает следующим образом.За исходное состояние программируемого делителя частоты принимаютсостояние, при котором триггер 9 блока 1 находится в нулевом состоянии,в делителе 2 находится (двоичный)код целой части коэффициента делениячИмпульсы входной частотыпоступающие с шины 5, через элемент 1235 блока 1 поступают на тактовый входцелителя 2. Формирование выходногоимпульса Г, делителя 2 осуществляется в соответствии с выражением:40 Т=Т И Т, - период следования входной частоты Р (на шине 5);И, - код целой части коэффициента деления (на шине 7) Импульсы с частотой Г, с выходаделителя 2 поступают на йход счетчика 4 и на второй вход блокаЕсли сумма кода на выходах счетчика 4 и кода дробной части коэффициента деления Мд 4 присутствующегона шине 6, больше величины К, то навыходе элемента 3 присутствует вы сокий потенциал разрещающий прохождение через элемент 10 выходногоимпульсаделителя 2 на единичныйвход триггера 9 блока 1. Выходнойимпульс Г делителя 2 осуществляет3 12 в этом случае установку триггера 9 в единичное состояние. Высокий потенциал единичного выхода триггера 9 запрещает прохождение через элемент 12 очередного импульса опорной частоты Г на тактовый вход деолителя 2 и разрешает прохождение через элемент 12 импульса опорной частоты Г , который устанавливаетотриггер 9 в нулевое состояние. Таким образом, в случае установления триггера 9 в единичное состояние выходной импульс Г делителя 2 формируется спустя время2(И + 1).Если сумма кода на выходах счетчика 4 и кода дробной части коэффициента деления Ид меньше или равнаА 4величине К, то на выходе элемента3 присутствует низкий потенциал, запрещающий прохождению через элемент 10 выходного импульса Р делителя 2 на единичный вход триггера 9. В этом случае выходной импульс Г делителя 2 формируется с периодом ТТаким образом, программируемый делитель частоты осуществляет деление опорной частоты Р , определяемой выражением:Т (И, + 1), если ИИ 4;Т. =г То Бч 4если М , Ид 4, В4 44 ЗЬ ф 8 п (е.о. по Кваину); 30 змее.Ое 4 ьВ 20 п (е.о. по Квайну); 90515ройства в исхоцное состояние определяется формулой:ьТ Т Т 1 Т Н Т М (Х 1) Т И 5Быстродействие программируемогоделителя частоты складывается из быстродействия функциональных устройств и. определяется .выражением: 10пд 4 2 лэ р елрЛ 4 т фгде е, е, - время задержки логического элемента итриггера соответствен но;д, - время распространениясигнала от входа довыхода делителя 2.Объем аппаратурных затрат уст ройства определяется формулой:3 г 4л.=:4:1где Я, - аппаратуриые затраты-го элемента устройства.25 , Аппаратурные затраты -го элемента данного устройства соответственноопределены выражениями:й2 ОРЕД С 44 ЭК Вгде Н 1- текущий код счетчика 4..Среднее значение периода следования выходной частоты Г программируемого делителя частоты, определяемое как математическая средняя величина периодов за время возврата устройства в исходное состояние Т = КТ , определяется выражением зоэьрт = т (И,4+ -й ),Иа среднее значение выходной частоты Г определяется формулой:21Расср о МКгде И - код целой части, коэффициента деления;И - код дробной части коэффи-циента деления;К - коэфиициент пересчета счетчика 4.Неравномерность формирования выходной частоты программируемого делителя частоты за время возврата уст О, = Я + ЗО,40 Формула изобретеним Программируемый делитель частоты, содержащий делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с выходной шиной и входом счетчика импульсов, выходы 35О +йэпРЕЛйиььэпрел 14 ЕЕМ " с 44 Эафгде Я. - объем аппаратурных затрат э.-го элемента предлагаемого устройства,ч; , - объем аппаратурных затрат -го элемента известного устройства;п - разрядность схемы сравнения предлагаемогоустройства и сумматораизвестного устройства;Я, - айпаратурные затраты,определяемые в единицах оборудования соответственно триггера и логического элемента.1290515 Составитель А,СоколовТехред И,Попович Корректор Е.Сиоохма Редактор чолинская ПодписноСССРйд. 4/5 каэ 791 б/57ВНИИ Тираж 92арственноизобретенИ, Рау Г а комитета й и открыт по дела 113035, Москваска роиэводстве полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек которого соединены с первой группойвходов элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с шиной кода дробной части коэффициента деления, шину кода целой 5части коэффициента деления и шинуопорной частоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности при сохранении быстродействия устройства, в него введен блок 10 вычитания импульса, первый .вход которого соединен с шиной опорной частоты, второй вход - с выходной шиной, третий вход - с выходом элемента сравнения кодов, выход - с тактовым входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, информационные входы которого соединеныс шиной кода целой части коэффициента деления,