Цифровой умножитель частоты

Номер патента: 1381502

Автор: Камынин

ZIP архив

Текст

)4 СО 1 ф щЩ ЬЯ 1 Д ИОТЕЫ.й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П,Королева(56) Авторское свидетельство СССР У 957206, кл. " 06 Р 7/68, 1980.Авторское свидетельство СССР 11 1285467, кл. С 06 Р 7/68, 1985. (54) ЦИОРОВО 11 УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки частотных сигналов для управления аналого-цифровыми преобразователями. Цель изобретения - повы 81502 А 1 шение точности формирования частотывыходного сигнала. Предлагаемый умножитель содержит два формирователя1, 2 импульсов, четыре регистра 3, 49, О, два элемента 5, 6 задержкидва счетчика 7, 8, три управляемыхделителя 11, 12, 13 частоты, генератор 14 тактовых импульсов, три преобразователя 15, 16, 7 прямого кода вобратный, сумматор 18, два информационных входа 19, 20 и два цифровыхфильтра 21, 22 с соответствующимисвязями. Умножитель осуществляет перемножение двух входных частотныхсигналов, обеспечивая экстраполяциючастоты выходного сигнала во времяизмерения очередного периода входного сигнала.ил.40 45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки частотных сигналов для управления аналого-цифровыми преобразователями.Цель изобретения - повышение точности формирования частоты выходного сигнала.Функциональная схема цифрового умножителя частоты представлена на чертеже.Умножитель частотысодержит первый и второй формирователи 1 и 2 импульсов, первый и второй регистры 3 и 4, первый и второй элементы 5 и 6 задержки, первый и второй счетчики 7 и 8, третий и четвертый регистры "9 и 1 О, первый, второй и третий управляемые делители 11, 12 и 13 частоты, генератор 14 тактовых импульсов, первый, второй и третий преобразователи 5, 16 и 17 прямого кода в обратный, сумматор 18, первый и второй информационные входы 19 и 20, первый и второй цифровые фильтры 2 и 22, причем выход генератора 14 тактовых импульсов соединен с информационными входами управляемых делителей 13-13 частоты, выход регистра 9 соединен с управляющим входом управляемого делителя 1 частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика 7, выход регистра 10 соединен с управляющим входом управляемого делителя 13 частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика 8, первый информационный вход 19 цифрового умно- жителя частоты соединен с входом формирователя 1 импульсов, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра 3 и через элемент 5 задержки - с входом сброса счетчика 7, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра 3, второй информационный вход 20 цифрового умножителя частоты соединен с входом формирователя 2 импульсов, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра и через элемент 6 задержки - с входом сброса счетчика 8, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра 4, выход регистра 3 соединен с входом преобразователя 15 прямого кода в обратный, выход которого соединен с первым входом сумматора 18 через первый цифро 5 10 15 20 25 30 35 вой фильтр 21, выход регистра 4 соединен с входом преобразователя 16прямого кода в обратный, выход которого через второй цифровой фильтр 22соединен с вторым входом сумматора18, выход сумматора 18 соединен свходом преобразователя 17 прямого кода в обратный, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя 12 частоты, выход которого соединен с управляющим входом первого и второго цифровых фильтров 21,22 и является выходом цифрового умножителя частоты.Умножитель работает следующим образом.Сигналы первой и второй входныхпоследовательностей импульсов с периодами Т 1 и Т поступают на соответствующие входы первого и второго формирователей 1 и 2 импульсов, которыеформируют управляющие сигналы длительностью Т и Т соответственно.1Передний фронт импульса длительностью Т 1 через первый элемент 5 задержки поступает на вход установкив "0" первого счетчика 7 и устанавливает его в,исходное состояние. Передний фронт импульса длительностьюТ через второй элемент 6 задержкипоступает на вход установки в "0"второго счетчика 8 и устанавливаетего в исходное состояние,Первый и второй счетчики 7 и 8считают импульсы с выходов первого итретьего управляемых делителей 1 и 1 13 частоты соответственно. В регистрах 9 и 10 предварительно записаны числа Ы исоответственно. Коды чисел Ы и р поступают на установочные входы управляемых делителей 11 и 13 частоты соответственно и определяют их коэффициенты деления. На информационные входы первого и третьего уп равляемых делителей 11 и 13 частоты поступают импульсы с частотой Г со выхода генератора 14 тактовых импульсов. Спустя промежуток времени Т, на вход счетчика 7 поступает И, = Т,Е / Ы импульсов. Спустя промежуток времени Т на вход счетчика 8 поступает И = Т,Г,/ р импульсов. По окончании интервала времени Т, число Х, из счетчика 7 импульсов переписывается в первый регистр 3, По окончании интервала времени Т число Ииз счетчика 8 импульсов переписывается во второй регистр 4., (1.),г 25 45 50 55 На управляющий вход второго управляемого делителя 12 частоты через третий преобразователь 17 прямого кода в обратный поступает кодс выхода сумматора, равный сумме кодов )" и у , формируемых на выходах цифровых фильтров 21 и 22 соответственно.На информационные входы цифровых О фильтров 21 и 22 поступают коды и г, формируемые на выходах преобразователей 15 и 16 прямых кодов в обратные соответственно.Кодыи 7 вычисляются поформу лам:). = 1/11; у,= 1/11,.Число, обратное числу у = у + уд 3 У 4 определяет коэффициент деления управляемого делителя 12 частоты, на выходе которого импульсы появляются через интервалы времени Т, 1/Г 1/ +)Г .Тогда частота импульсов на выходецифрового умножителя частоты равна бью /Т Вык уз 0 74 а Очередной импульс на выходе управляемого делителя 12 частоты поступает на управляющий вход цифровых фильтров 21 и 22 и управляет формированием новых значений кодов у и3 у. В качестве цифровых фильтров 21 и 22 используются КИХ-фильтры (фильт ры с конечной импульсной характеристикой). При этом, кодна выходе3цифрового фильтра 21 при Формировании очередного периода Т ц может быть представлен в виде40 М.т,= ( р,; у,),1 ф 1где М, - порядок первого цифровогоКИХ-фильтра;(- коэффициенты фильтра;(1) - значения входных кодовпри формировании предыдущихпериодов Т цКод на выходе цифрового фильтра 22 при формировании очередного периода Т ( может быть представлен в видемгР ,(1)где М- порядок второго цифровогоКИХ-Фильтра;(г,- коэффициенты фильтра; уг(.) - значения входных кодовпри формировании предь(дущихпериодов Т .Тогда частота импульсов на выходе цифрового умножителя частоты равнаф 1ьы 3"г о+ Т о о (, - (, Рчг( 1 + .Е р г(г.),8" "и 1 )- (г; где г:, 1/ТГг =/Тг - частота следования импульсов первого и второго входных сигналов соответственно; измеренные значения частоты следования импульсов первого и второго входных сигналов соответственно при формировании предыдущих периодов Тв уТаким образом, выбирая порядок Ми М г цифровых фильтров и рассчитывая коэффициенты цифровых фильтров по известным методикам, можно обеспечить формирование импульсов на выходе цифрового умножителя частоты с частотой, зависящей от значений любого наперед заданного числа предшествующих значений частоты входного сигнала, т,е. обеспечить экстраполяцию частоты выходного сигнала во время измерения очередного периода входного сигнала и -тем самым устранить динамическую ошибку, возникающую при изменении частоты входных . сигналов. Формула изобретения Цифровой умножитель частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, первый, второй, третий и четвертый регистры, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй счетчики, первый, второй и третий преобразователи прямого кода в обратный, первый, второй и третий управляемые делители частоты, сумматор и первый и второй элементы задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с информационными входами первого, второго и третьего управляемых делителей частоты, входы первого и второго формирователей импульсов соединены соответственно с первым и вторым информационными вхоЗаказ 1185/45 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Н, Раушская наб д. 4/5Процзводствеццо-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дами умножителя, выход первого формирователя импульсов соединен с входом разрешения записи первого регистра и входоМ первого элемента задержки, выход которого соединен с входомсброса первого счетчика, выход второго формирователя импульсов соединенс входом разрешения записи второгорегистра и входом второго элементазадержки, выход которого соединен свходом сброса второго счетчика, разрядные выходы третьего регистра соединены соответственно с установочными входами первого управляющего делителя частоты,.выход которого соединенсо счетным входом первого счетчика,разрядные выходы четвертого регистрасоединены соответственно с установочными входами третьего управляемогоделителя частоты, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, разрядные выходы первого счетчика соедицецы соответственно с информационными входами первого регистра, раэрядцые выходы которого соединены соответственно с входами первого преобразователя прямого кода вобратный, разрядные выходы второгосчетчика соединены соответственно синформационными входами второго регистра, разрядные выходы которогосоединены соответственно с входамивторого преобразователя прямого кодав обратный, выход сумматора соединен 5с входом третьего преобразователяпрямого кода в обратный, разрядныевыходы которого соединены соответственно с установочными входами второго управляемого делителя частоты, выход которого соединен с выходом умножителя, отличающийсятем, что, с целью повышения точностиформирования частоты выходного сигнала, в него введены первый и второйцифровые фильтры, причем разрядныевыходы первого преобразователя прямого кода в обратный соединены соответственно с входами первого цифрового фильтра, разрядные выходы которогосоединены соответственно с входами. первой группы сумматора, разрядныевыходы второго преобразователя прямого кода в обратный соединены соот ветственно с входами второго . Цифрового фильтра, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами второй группь 1 сумматора, а выходвторого управляемого делителя частотысоединен с управляющими входами первого и второго цифровых фильтров.

Смотреть

Заявка

4101669, 10.06.1986

КУЙБЫШЕВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. АКАД. С. П. КОРОЛЕВА

КАМЫНИН НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 7/68

Метки: умножитель, цифровой, частоты

Опубликовано: 15.03.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1381502-cifrovojj-umnozhitel-chastoty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Цифровой умножитель частоты</a>

Похожие патенты