Устройство для умножения частоты

25915 О Сова Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ идетель-. - .ваисимое от авт аявлепо 22. т 1.1968 ( 126467618-2 л. 21 ат, 36/22 42 птз 7/52 с присоединением з явкиКомитет по делам Приоритет МПК Н 031 с 6 061 УДК 681,325,57;621,37обретений и открытийри Совете ЯинистровСССР публиковано 12за 1970.1969. Бюллетень2 писания 23.17.1 ата опуоликованз Авторы зобретен В, М. Шляцдиц, В. И. Близниц т Ломт Пензенский политехнический институ аявитель СТРОЙСТВО МНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЬ Предложенное устройство относится к средствам приборостроения, автоматики, вычислительной техники и предназначено для обработки информации, поступающей от частотных датчиков и других обьектов, выходным пара метром которых служит частота электрических сигналов в вычислительных системах автоматической.обработки данных.Известно устройство для умножения частоты, содержащее блок калиброванных частот, 10 блок переключения коэффициента умножения, блок реверсивных счетчиков, блок формирования выходной частоты, счетчики и логические схемы.Предложенное устройство отличается тем, 15 что содеркит блок переключения режима работы, содержащий счетчик, выходы которого подключены к схемам совпадения, две из которых связаны с переключателями режима работы, а третья, выход которой через линию за держки подключен ко входу счетчика, соединена с входной схемой совпадения устройства. Блок следящего режима содержит счетчик и логические схемы, причем выход входной схемы совпадения соединен со входом блока пе реключения режима работы и со схемой совпадения, другой вход которой подключен к выходу блока переключения ре кима работы, а выход соединен со счетчиком блока следящего режима. Выход входной схемы совпадения 30 связан со входами блока калиброванных частот и одноразрядного счетчика, выходы последнего соединены с двумя схемами совпадения, другие входы которых соединены параллельно с одним выходом блока калиброванных частот и выходом блока переключения режима работы, а выходы через схемы сборки подключены к суммирующим входам реверсивных счетчиков заполнения (выходы счетчиков заполнения и оперативного счетчика соединены с блоком формирования выходной частоты). Вычитающие входы реверсивпых счетчиков подключеня через схемы совпадения к другому выходу блока калиброванных частот; управляющий вход схемы совпадения, связанной с оперативным счетчиком, подключен к сдному выходу блока формирования выходной частоты, а управляющие входы схем совпадения, связанных с вычитающими входами счетчиков заполцеция, подключены параллельно к другому выходу блока формирования выходной частоты и к коммутирующим выходам блока следящего режима, Вычитающие входы счетчиков заполнения через схему сборки соединены с суммирующим входом оперативного счетчика, а вычитающий вход последнего связан через схемы совпадения, управляющие входы которых соединены с коммутирующими выходами блока следящего режима, и схемы сборки с суммирующими входами счетчиковТ =Утк,5 10 с ксс - )К к заполнения. Сбросовые выходы блока следящего режима соединены огдельно с каждым из сбросовых входов счетчиков заполнения и вместе через схему сборки - со сбросоьым входом оперативного счетчика. Блок переключения коэффициента умножения взаимосвязан с блоком калиброванных частот, и его выход соединен со сбросовыми входами в"ех счетчиков.Предложенное устройство обеспечивает возможность работы как в следящем, так и в циклическом режисме при сохранении зцачения остальных технических параметров и мень шем объеме оборудования.На чертеже приведена функциональная схема описываемого устройства,Устройство состоит из схемы пуска 1, схем совпадения 2 - 13, блоков 14 и 15 реверсивных счетчиков заполнения, блока 16 реверсивного оперативного счетчика, счетчиков 17 - 20, схем сборки 21 - 26, одновибратора 27, блока калиброванных частот 28, блока переключения коэффициента умножения 29, дифференццрующих усилителей 30 и 31, линии задержки 32; переключателя режима работы 33.Блок переключения режима работы состоит из схем совпадения 3, 12 и 13, линии задержки 32, двухразрядного счетчика 20 и переключателя режима работы 33. Блок следящего режима включает в себя схему совпадения 11, счетчик 19, дифференцирующие усилители 30 и 31 и схему сборки 26. Блок формирования выходной частоты состоит из счетчика 18, схемы сборки 23 и одновибратора 27,При срабатывании схемы пуска 1 сигналы умножаемой частоты 1 поступают через схему совпадения 2 параллельно на входы счетчика 17, блока калиброванных частот 28 и схем совпадения 9, 3, первая из которых заблокирована, а вторая пропускает сигналы, поступающие через линию задержки 32 на вход счетчика 20. С выходов счетчика 17 снимаются прямоугольные сигналы, сдвинутые по фазе на 180, частота которых равна/2, а длительность - периоду входной частоты Ту. В результате действия сигнала входной частотысраба. тывает схема управления в блоке калйбровацных частот, и на входы схем совпадения 4 и 8 начинают поступать импульсы с частотой1к --где т, - период следования сигналов калиброванной частоты.В первый момент разрешающий сигнал, снимаемый с правого выхода счетчика 17, открывает схему совпадения 4 на время, равное длительности первого периода частоты / у, чем обеспечивает заполнение первого периода умножаемой частоты импульсами калиорованной частоты ,Импульсы, снимаемые с выхода схемы совпадения 4, через схему сборки 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика блока 14 и запоминаются им,20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Кодовое представление периода умцожаемой частоты имеет вид: где Л - число импульсов, прошедших за время, равное Т,Сигнал, вырабатываемый в момент заднего фронта импульса, сбрасывает триггер в блоке калиброванных частот 28, открывая выходцуо схему совпадения, и ца схемы совпадсцця 5, 6 и 10 подается серия импульсов с частотой1 Значения периодов частот с ик связаны соотношением: где К - коэффициент умножения.В этот момент будет открыта только схема совпадения 5. Импульсы с частотой /с через открытую схему совпадения 5 поступают ца вычитающий вход реверсивного счетчика блока 14, последовательно уменьшая информацию, записанную в последнем от М до нуля. Одновременно импульсы с выхода схемы совпадения 5 через схему сборки 22 поступают ца суммирующий вход реверсивного счетчика блока 16.Для того, чтооы уменьшить информацию в реверсивном счетчике блока 14 от Л до нуля, необходимо подать на его вычитаюццй вход У импульсов. При этом точно такое жс количество импульсов будет записано в реверсиьный счетчик блока 16, а время, за которое происходит этот процесс, будет равно:Тс = фтс(4) В момент прихода Л-го импульса (приводящсго счетчик в нулевое состояние) с выхода блока 14 снимается сигнал, который, пройдя через схему сборки 23, вызывает срабатывание одновибратора 17 и счетчика 18. Одповибратор вырабатывает первый импульс умноженной частоты, а счетчик блокирует схему совпадения 5 и открывает схему совпадения 6. После этого импульсы, следующие с частотой с, начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика блока 16, и операция повторяется с той лишь разницей, что сигналы переписи через схему совпадения и схему сборки 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика блока 14.Через время, равное Т одновибратор 27 вырабатывает второй сигнал, а счетчик 18 переключает схемы совпадения 5 и 6.Если принять время Т, за период выходной (умноженной) частоты Т, = Т,к, то леко можно показать, чтовых - К 1 уПоскольку Т,= Мтс, то, заменив тс =к- , получим:К5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 У- Квых - 1 а вых -К М-,Ктак как Т, = Лт то вых =вых: Юу7,С вьхода одновибратора 27 будет сниматься непрерывная последовательность импульсовумноженной частоты, так как описанные операции непрерывно повторяются,Одновременно с операцией формированияумноженной частоты осуществляется операциязаполнения второго периода умноженной частоты. Во время второго периода умножаемойчастоты с левого выхода счетчика 17 снимается сигнал, открывающий схему совпадения 8,на другой вход которой поступают импульсыкалиброванной частоты .Количество импульсов, прошедших за времяТ, фиксируется реверсивным счетчиком блока 15, Счетчик 20 состоит из двух триггеров,включенных последовательно, так что последний триггер срабатывает в момент приходавторого задержанного импульса умножаемойчастоты. В результате срабатывания счетчика20 блокируется схема совпадения 3, а открывается схема совпадения 9; следующие сигналы умножаемой частоты перебрасывают счетчик 19. Сигнал, снимаемый с выхода счетчика19, блокирует схемы совпадения б и 7 и вызывает срабатывание дифференцирующего усилителя 30, который заставляет срабатыватьреверсивные счетчики в блоках 14, 1 б и счетчик 18. Сигнал, снимаемый с правого выходасчетчика 19, открывает схемы совпадения 10и 11, а схема совпадения б блокируется счетчиком 18. После этого операция формирования умноженной частоты производится аналогично первому случаю, только с помощью реверсивных счетчиков блоков 1 б и 15, схемсовпадения 10 и 11, схем сборки 22 и 24 исчетчика 18.Значение умноженной частоты оудет соответствовать длительности второго периода умножаемой частоты. Заполнение третьего периода умножаемой частоты будет производиться аналогично заполнению первого периода и т. д.Таким образом, выходная частота будет изменяться в зависимости от изменения входнойчастоты с задержкой всего на один периодумножаемой частоты.Предложенная схема умножителя частотыможет рабо 1 ать и в циклическом режиме, длячего переключатель режима работы устанавливается в положение циклический режим.Переключатель, режима работы 33 блокирует схему совпадения 12 и открывает схемусовпадения 13 (открытая схема совпадения 13пропускает сигналы отрицательной полярности). Импульсы умножаемой частоты, снимаемые с выхода схемы совпадения 2, поступаютпараллельно на вход счетчика 17, на входысхем совпадения 3 и 9.Первый импульс входной частоты изводитсчетчик 17, который открывает схему совпадения 4. Счетчик 17 сбрасывается вторым импульсом умножаемой частоты. Таким образом, схема совпадения 4 будет открыта на время, равное длительности периода умножаемой ча. стоты, который заполняется импульсами калиброванной частоты (количество прошедших импульсов фиксируется реверсивным счетчиком блока 14).Второй задержанный импульс входной частоты взводит второй триггер счетчика 20; сигнал, снимаемый с правого выхода, блокирует схему совпадения 3 и, пройдя через схему совпадения 13, запрещает прохождение им пульсов через схемы совпадения 4 и 8. Сигнал, снимаемый с левого выхода счетчика 20, не проходит через схему совпадения 12 и схема совпадения 9 остается заблокированной.Операция формирования умноженной частоты осуществляется так же, как и в следящем режиме, только в данном случае постоянно работают реверсивные счетчики блоков 14 и 1 б.Для повторного запуска умножителя необходимо произвести сброс реверсивных счетчиков блоков 14, 16 и 1 б, а также счетчиков и регистров управления в блоке калиброванных частот и блоке переключения коэффициента умножения. П р едм ет изобретения Устройство для умножения частоты низкочастотных сигналов, содержащее блок калиброванных частот, блок переключения коэффициента умножснич, блок реверсивных счетчиков, блок формирования выходной частоты, счетчики и логические схемы, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности работы как в следящем, так и в циклическом режиме, оно содержит блок переключения режима работы, содеожащий счетчик, выходы которого подключены к схемам совпадения, дзе из которых связаны с переключателями режима работы, а третья, выход которой через линию задержки подключен ко входу счетчика, соединена с входной схемой совпадения устройства, а также блок следящего режима, содержащий счетчик и логические схемы, причем выход входной схемы совпадения соединен со входом блока переключения режима работы и со схемой совпадения, другой вход которой подключен к выходу блока переключения режима работы, а выход соединен со счетчиком блока следящего режима; выход входной схемы совпадения связан со входами блока калиброванных частот и одноразрядного счетчика, выходы последнего соединены с двумя схемами совпадения, другие входы которых соединены параллельно с одним выходом блока калиорованных частот и выходом блока переключения режима работы, а выходы через схемы сборки подключены к суммирующим входам реверсивных счетчиков заполнения, выходы счетчиков заполнения и оперативного счетчика соединены с блоком формирования259150 Г 1 111 Составитель Н. Н. Гореловасдактор Е, В. Семанова Техред 3, Н. Тараненко Корректоры: В. Петрови Е, Ласточкин Заказ 900,:7 ЦНИИПИ Комитета ио асламТирж 499 Подписноезооретсиий и открытий при Совете Министров СССР )К-З 5, Раушская иаб, д 45. Саплова,ииогр а фии выходной частоты; вычитающие входы реверсивных счетчиков подключены черсз схемы совпадения к другому выходу блока калиорованных частот; управляющий вход схемы совпадения, связанной с оперативным счетчиком, подключен к одному выходу блока формирования выходной частоты, а управляющие входы схем совпадения, связанных с вычитающими входами счетчиков заполнения, подкл 1 очены параллельно к другому выходу блока формирования выходной частоты и к коммутирующим выходам блока следящего режима; вычитающие входы счетчиков заполнения через схему сборки соединены с суммиру 1 ощим входом опсративного счетчика, а вычитающи 1 вход последнего связан через схемы совпадс ния, управляющие входы которых соединспь с коммутирующими выходами блока слсдяще го режима, и схемы сборки с суммирующим 1 входами счетчиков заполнения; сбросовыс вы ходы блока следящего режима соеди ,сиы от дельно с каждым из сбро:овых входов счетчи ков заполнения и вместе через схему сборки - со сбросовым входом оперативного с егчика блок персключения коэффициент а ум 1 ожени взаимосвязан с блоком калиброванных частот и его выход соединен со сбросовь 1 ми входам 1 всех счетчиков.