Управляемый делитель частоты следования импульсов

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ(57) Применение: изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники, автоматики и телемеханики, Сущность изобретения: устройство содержит счетчик импульсов (1), схему сравнения (2, регистр (3), О-триггер(4), кодовую шину(5), входную шину (6), выходную шину (7) с соответствующими связями. 2 ил.) 15.11.92, Бюл обьединение фионецкаяССР985.ССР2,08.84. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВИзобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники, автоматики и телемеханики.Известен управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий двоичный счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, а разрядные выходы - с первыми входами соответствующих элементов совпадения, вторые входы которых подключены к шинам кода управления, а выходы - к входам элемента ИЛИ, элемент И - НЕ, выход которого соединен с установочным входом двоичного счетчика импульсов и первым входом элемента НЕ-ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с первым входом элемента И - НЕ, второй вход которого соединен с входной шиной.Достоинством известного делителя является то, что смена коэффициента деления делителя происходит одновременно со сменой управляемого кода на шинах,Недостатком известного делителя является его низкая стабильность работь 1 из-за отсутствия синхронизации смены управляющего кода коэффициента деления на входах элементов совпадения с импульсами входной последовательности.Наиболее близким по технической сущности является управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий. суммирующий счетчик импульсов, тактовый вход которого соединен с входной шиной, разрядные выходы счетчика соединены, с первыми входами схемы сравнения, вторые входы которой соединены с выходами регистра, информационные входы которого соединены с шинами управления кодом коэффициента деления, выход схемы сравнения соединен с Я-входом первого триггера. прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И - НЕ и 0-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И - НЕ, выход которого соединен с выходной шиной и входом счетчика, С-вход второго триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ и входной шиной, выход состояния "О" счетчика соединен с Р-входами триггеров и через инвертор с тактовым входом регистра,Схема сравнения в известном устройстве выполнена на элементах совпадения, первые входы которых соединены с разрядными выходами счетчика, вторые - с выходами регистра. выходы элементов совпадения соединены с входами элемента50 показано), Работа делителя начинается попервому же рабочему фронту импульса, пришедшего с входной шины б, Текущий код с вычитающего счетчика 1 (фиг, 2 б) сравнивается схемой 2 сравнения с кодом в регистре 55 3 (фиг, 2 а), при этом на выходе схемы 2сравнения сохраняется высокий уровень до тех пор, пока выполняется неравенство АВ, (фиг, 2 г), После прихода рабочего фронта О -+ 1 импульса с входной шины б, если нарушается неравенство АВ, то на выходе 101520253035 ИЛИ, выход которого является выходом схемы сравнения, т,е, схема сравнения выполнена как схема совпадения кодов счетчика и регистра,Достоинством данного делителя является высокая стабильность работы при смене кода коэффициента деления на кодовой шине благодаря синхронизации смены содержимого регистра сигналом с выходасчетчика при установке всех его разрядов внуль.Недостатком делителя является большое время реакции на смену управляющего кода, т.е. большая инерционность делителя, обусловленная невозможностью смены коэффициента деления делителя до конца текущего цикла, т.к. смена информации в регистре производится сигналом с выхода счетчика при установке его в ноль, что приводит, в свою очередьк снижению точности деления входной частоты при измененияхкоэффициента деления устройства,Цель изобретения - повышение точности деления при одновременном упрощении устройства, Достигается зэ счет сокращения времени реакции на смену управляющего кода.На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема делителя, нэ фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие его работу,Делитель содержит вычитающий счетчик 1, кодовые выходы которого соединены с первой группой входов (А) схемы 2 сравнения, регистр 3, выходы которого соединены со второй группой входов (В) схемы 2 сравнения,выход ("больше") которой соединен с О-входом триггера 4, выход которого соединен с й-входом счетчика 1, выход переноса (состояние "ноль") счетчика 1 соединен с Я-входом триггера 4, кодовая шина 5соединена с информационными входами регистра 3, тактовые входы счетчика 1, регистра 3 и триггера 4 соединены с входной шиной б, выходная шина 7 подключена квыходу переноса счетчика 1.Устройство работает следующим образом, Исходное состояние делителя обеспечивается предустановкой триггера 4 при включении питания по Я-входу (на фиг. 1 несхемы 2 сравнения устанавливается низкий уровень (фиг, 2 г), который поступает на О- вход триггера 4, Фронт 1 -+ 0 входного сигнала с шины 6 (фиг, 2 в) устанавливает на выходе триггера 4 высокий уровень (фиг, 2 е), который сбрасывает счетчик 1 в "нулевое" состояни., Сигнал с выхода Сй счетчика 1 поступает на выход делителя и Я-вход триггера 4, устанавливает на его выходе низкий уровень и разрешает счетчику 1 работать по тактовому входу (фиг, 2 е). По первому рабочему фронту счетчик 1 устанавливается в состояние, соответствующее его максимальному коду (на фиг, 2 приведена диаграмма для случая максимального кода счетчика 1, равного 15),и далее код счетчика уменьшается до равенства его с управляющим кодом, т.е, до нарушения неравенства АВ, очередной цикл работы делителя заканчивается. При смене управляющего кода на шинах 5 управления до окончания цикла работы делителя первым же фронтом 01 входного сигнала на шине 6 новый код перепишется в регистр 3 (фиг. 2 а) и поступит на схему 2 сравнения. Если сразу нарушится неравенство АВ, то цикл окончится, Если нарушения неравенства АВ не произойдет сразу, то цикл работы делителя продолжится до нарушения этого неравенства.Длительность периода выходных импульсов делителя, снимаемых с выхода "ноль"(Сй) счетчика 1, определяется по формуле:Т = то(+ 1 - К),где 1 о - период входной частоты,Й - емкость вычитающего счетчика, К - код на шинах управления (задается в двоичном коде),Длительность выходных импульсов равнона - ,2Таким образом на фиг. 2 приведены диаграммы работы делителя для трех возможных случаев:1) управляющий код, записанный в регистре 3 равен 9 (В = 9), цикл работы делителя заканчивается при достижении счетчиком 1 состояния, равного 9 (А = 9),2) управляющий код в регистре 3 во время цикла работы изменился и стал равен 13 (В = 13), при этом состояние счетчика 1 стало равно 11 (А = 11), неравенство АВ (119) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нарушились, т,к. А = 11, а В было равно 9, э стало равно 13, поэтому цикл работы дели. теля сразу заканчивается;3) управляющий код в регистре 3 во время цикла работы изменился и стал равен 8 (В = 8), при этом состояние счетчика 1 стало равно 14 (А = 14), неравенство АВ не нарушилось, цикл продолжается до момента нарушения неравенства АВ (148), т.е, ц икл работы делителя закончится в момент совпадения кода счетчика 1 с новым кодом управления, равным 8,Рассматриваемый делитель может быть реализован на элементах серии К 561вычитающий счетчик 1 - К 561 ИЕ 14, схема 2 сравнения - К 561 ИП 2;регистр 3 - К 561 ТМЗ,триггер 4 - К 561 ТМ 2.Таким образом, рассматриваемый управляемый делитель частоты следования импульсов позволяет повысить точность деления за счет уменьшения его инерционности, благодаря тому, что коэффициент деления делителя может меняться до окончания текущего цикла и благодаря уменьшению влияния неопределенного состояния счетчика импульсов в момент смены кода. Формула изобретения Управляемый делитель частоты следования импульсов, содержащий счетчик импульсов, тактовый вход которого соединен с входной шиной, разрядные выходы - с первой группой входов схемы сравнения, а выход переноса счетчика импульсов соединен с установочным входом О-триггера, регистр, информационные входы которого соединены с кодовой шиной, а информационные выходы регистра - с второй группой входов схемы сравнения, отл ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности деления при одновременном упрощении управляемого усилителя частоты, схема срэнения выполнена в виде схемы неравенства, а счетчик импульсов выполнен вычитающим, причем тактовый вход регистра сдвига соединен с входной шиной, выход "Больше" схемы сравнения соединен с О-входом О- триггера, выход которого соединен с входом установки счетчика импульсов, тактовый вход О-триггера соединен с входной шиной, а выходная шина устройства подключена к выходу переноса счетчика импульсов,1775854М) 4;Ъставитель Л. Клевцовахред М,Моргентал едакт тор В, Петраш Заказ 4041 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10