Умножитель частоты следования импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСтИЧЕСНРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ОБ ЕНИЯ ВТОРСНОМУ ЕТЕЛЬСТ В,И.Тарасов,.Балабай и В.11.Крав 8,8иде03 ельство ССС 5/156, 198 ьство СССР тел 3 К ДОВАНИЯ к импульспольэоваобрететвия блахождения м исклюУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТ ГКНТ СССР(54) У 11 НОНИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относитсяной технике и может быть исно в технике связи, Цель иния - увеличение быстродейсгодаря уменьшению времени вв синхронизм при одновреме 1 1 Н 03 К 5/00, Н 03 В 19/О чении зависимости спектра выходногосигнала от коэ(Яициента умножения достигается путем соответственногоувеличения шага квантования преобразования код-напряжение и использованиягенератора тактовых импульсов. Умножитель содержит генератор 1 импульсов, пересчетный блок 2, Фазовый детектор 3, блок 4 определения синхронизма, элемент ИЛ 1 5, элементы И 6,7и 8, реверсивный счетчик 9, преобразователь 10 код-напряж ние, выходнуюи входную шины 11 и 12 устройства,генератор 13 тактовых импульсов, ключи14 и 15, амплитудный селектор 16, шины 17,18 и 19 источников опорных напряжений 1 БО,П, и П, В устройство дополнительно введены первый и второйключи 14 и 15, генератор 13 тактовых импульсов и амплитудный селектор 16. 1 ил,Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использованов технике связи,Цель изобретения - увеличение5быстродействия благодаря уменьшениювремени вхождения в синхронизм при одновременном исключении зависимостиспектра выходного сигнала от коэффициента умножения за счет увеличенияшага квантования преобразователя коднапряжение и использования генератора тактовьм импульсов,На чертеже приведена структурноэлектрическая схема устройства. 15Устройство содержит генератор 1импульсов, пересчетный блок 2, фазовыйдетектор 3, блок 34 определения синхронизма, элемент ИЛИ 5, первый б,второй 7 и третий 8 элементы И, реверОсивный счетчик 9, преобразователь 10код-напряжение, входную 11 и выходную12 шины устройства, генератор 13 тактовых импульсов, первый 14 и второй 15ключи, амплитудный селектор 16, шины 17-19 первого, второго и третьегоисточников опорных напряжений ПО,П0Вход преобразователя 10 код-напряжение соединен с выходом реверсивногосчетчика 9, а выход - с управляющимвходом, генератора 1 импульсов, выходкоторого соединен с входом пересчетного блока 2 и первьи входом первогоэлемента И 6, второй вход которогосоединен с первым выходом блок 4 оп 35ределения синхронизма и первым входомвторого элемента И 7, а выход - с выходной шиной 11 устройства,Выход пересчетного блока 2 соединен с первым входом фазового детектора 3 и первым входом блока 4 определения синхронизма, второй вход которогосоединен с входной шиной 12 устройства и вторым входом фазового детектора 3, первый выход которого соединенс вторым входом второго элемента И 7,второй и третий выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока 4 синхронизма, а четвертыйвьмод соединен с первым входом элемента ИЛИ 5, второй вход которого соединен с вторым вьмодом блок 4 определения синхронизма, а выход - с первымвходом третьего элемента И 8, выходкоторого соединен с входом прямогосчета реверсивного счетчика 9, входобратного счета которого соединен свыходом второго элемента И 7, а выход - с входом преобразователя 10код-напряжение,Первый вход амплитудного селектора 16 соединен с выходом преобразователя 10 код-напряжение, второй входс шиной 17 первого источника опорного напряжения Н, а выход - с входомустановки "0 реверсивного счетчика 9.Первый вход первого ключа 14 соединен с вторым выходом блока 4 синхронизма, второй вход - с шиной 18 второго источника опорного напряженияЦ, а выход - с входом опорного напряжения преобразователя 10 код-напряжение и выходом второго ключа 15,первый вход которого соединен с первым выходом блока 4 определения синхронизма, второй вход - с шиной 19третьего источника опорного напряжения Б.Выход генератора 13 тактовьм импульсов соединен с третьим входомвторого элемента И 7 и вторым входомтретьего элемента И 8,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии в пересчетный блок 2, например делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вводится требуемый коэффициентумножения, а в реверсивный счетчик 9 значение, при котором частота на выходе генератора 1 близка к требуемой.Последнее условие обеспечивает уменьшение времени переходного процесса,но не является обязательным, Минимальное и максимальное значения кодасчетчика 9 соответствуют минимальнойи максимальной частотам следованияимпульсов генератора 1 соответственно и равны полосе захвата кольцаФАПЧ.Рассмотрим работу устройства всинхронном режиме, т.е. когда импульсы на входах фазового детектора 3 поступают поочередно, при этом блок 4определения синхронизма на первом выходе формирует "1", обеспечивая прохождение импульсов генератора 1 на выходную шину 11 через элемент И 6 иодновременно с помощью ключа 15 -подачу постоянного напряжения 11 навход опорного напряжения преобразователя 10,Пусть на входную шину 12 поступает импульс входного сигнала, тогдана первом выходе фазового детектора 310 Умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор импульсов, пересчетный блок, джазовый детектор, блок определения синхрониэма, элемент ИЛИ, первый, второй и третий элементы И, реверсивный счетчик,преобразователь код - напряжение вход коС угорого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход - с управляющим входом генератора импульсон,выход которого соединен с входом пересчет 15294появляется импульс, задний фронт которого формируется поступившим импульсом на первый вход фазового детектора 3 с выхода блока 2, Импульс с первого выхода Фазового детектора 3 по 5ступает на первый вход элемента ИЛИ 5и с его выхода на второй вход элемента И 8, обеспечивая прохождениеимпульсов с выхода генератора 13на вход прямого счета реверсивногосчетчика 9. Сигналы с выхода реверсивного счетчика 9 поступают на преобразователь 1 О, его выходное напряжениеувеличивается, что приводит к увеличению частоты следования импульсовЭформируемых генератором 1. Следующийимпульс с выхода блока 2 появляетсяраньше, чем в предыдущем случае,чтоприводит к уменьшению разности фаз 20сравниваемых частот. Этот процесс продолжается до тех пор, пока разностьфаз сравниваемых частот не станетравна нулю,Если импульс с выхода блока 2 появляется на первом входе фазового детектора 3 раньше, чем импульс на еговтором входе, тогда на его второмвыходе формируется импульс, которыйпоступает на первый вход элемента И 7, 30при наличии "1" на третьем входе элемента И 7 обеспечивается прохождениеимпульсов с выхода генератора 13 навход обратного счета реверсивногосчетчика 9, Сигналы с выхода реверсивного счетчика 9 поступают на преобразователь 10, его выходное напряжение уменьшается, что приводит куменьшению частоты следования импульсов генератора 1. Указанные циклы по 40вторяются до тех пор, пока разностьфаэ сравниваемых частот не станетравна нулю, при этом сформированнаяпоследовательность импульсов генератора 1 через элемент И 6 поступаетна выходную шину 1 устройства,45При нарушении синхронизации блок 4определения синхрониэма формирует1на втором выходе (при поступленииподряд двух или более импульсов попервому или второму входам фазовогодетектора 3), Тогда под воздействиемвторого импульса на прямом выходе блока 4 определения синхронизма формируется "0", импульсы на выходе элемента И 6 и 7 отсутствуют, а появле 11 11ние 1 н а е го втором выходе об е с печ ив ае т че р е э элементы ИЛИ 5 и И 8н е э ав и симо о т состояния первого выхода фазового детектора 3 появление импульсов, формируемых генератором 13на входе прямого счета реверсивногосчетчика 9. При этом ключ 15 обеспечивает отключение напряжения Ц отпреобразователя 10, а с помощью ключа 14 на его вход опорного напряжения подается постоянное напряжение0(11) Б ). Таким образом, код реверсивного счетчика 9 увеличиваетсяУза счет чего возрастает частотаследования импульсов генератора 1,нос большей скоростью, чем в синхронном режиме, Частота увеличиваетсядо тех пор, пока не осуществитсясинхронизация кольца ФАПЧ, тогдаблок 4 определения синхронизма переключается по первому выходу в состоя вяние 1 и устройство переходит врежим фаэовой подстойки частоты. Еслиэа рассматриваемый цикл синхронизацияне произошла, то в конечном счетеувеличивается напряжение на выходепреобразователя 10 до величины Бо,При этом амплитудный селектор 16 формирует импульс, который обнуляетреверсивный счетчик 9. Постоянное напряжение Ьо соответствует максимальной частоте, формируемой генер,торомБ результате обнуленьчастота следования импульсов с выхода. генератора 1уменьшается до минимальной, а ло мере поступления тактовых импульсовс выхода генератора 13 на вход прямого счета реверсивного счетчика 9повторно происходит п,иск синхронизации кольца ФАПЧ.При синхронизации датчик синхронизма 4 переключается в состояние "1")обеспечивая точную постройку фазыформируемых генератором 1 импульсовчерез элементы И 7 и 8 и появлениевыходных сигналов на выходе элемента И 6, т,е на шине 11,Формула изобретения1529423 Составитель О,БодряшоваРедактор Л,Пчолинская Техред Л,Сердюкова Корректор И,Иуска Заказ 7758/54 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, 1 осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,101 ного блока и первым входом первого элемента И, второй вход которого связан с первым выходом датчика определения синхронизма и с первым входом5 второго элемента И, а выход - с выходной шиной умножителя, выход пере- счетного блока соединен с первыми входами фазового детектора и блока определения синхронизма, второй вход которого соединен с входной шиной умножителя и вторым входом фазового детектора, первый выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, второй и третий выходы - соответственно с третьим и четвертым входами блока определения синхронизма,а четвертый выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом блока опреде 20 ления синхронизма, а выход - с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика,вход обратного счета которого соеди нен с выходом второго элемента И, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет уменьшения времени вхождения в синхронизм при одновременном исключении зависимости спектра выходногосигнала от коэффициента умножения,в него введены генератор тактовых импульсов, первый и второй ключи, шины первого, второго и третьего источников опорных напряжений и амплитудный селектор, первый вход которогосоединен с выходом преобразователякод - напряжение, второй вход - с шиной первого источника опорного напряжения, а выход - с входом установки в "0" реверсивного счетчика, приэтом первый вход первого ключа соединен с вторым выходом блока определения синхронизма, второй вход - с шиной второго источника опорного напряжения, а выход - с входом опорногонапряжения преобразователя коднапряжение и выходом второго ключа,первый вход которого соединен с первым выходом блока определения синхронизма, второй вход - с шиной третьего источника опорного напряжения,вьгход генератора тактовых импульсовсоединен с третьим входом второгоэлемента И и вторым входом третьегоэлемента И,