Умножитель частотно-импульсных сигналов

О П И С А Н И Е 355624ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РестгубликКомитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Миииотрое СССРУДК 681.325(088.8) Авторыизобретения В. С, Новичков и И. И. Холкии Заявитель Рязанский радиотехнический институт УМНОЖИТЕЛ Ь ЧАСТОТНО-ИМП УЛ ЬСН Ь 1 Х СИГНАЛОВ Изобретение относится к вычислительной технике,Устройство может быть использовано для предварительного умножения частотно-импульсных сигналов на коэффициент, больший единицы, с целью увеличения статической н динамической точности последующих частотомеров, а также в качестве масштабного блока в частотно-импульсных арифметических устройствах.Известны умножители частотно-импульсных сигналов, содержащие делитель частоты и реверсивный счетчик, соединенный через преобразователь код-напряжение с управляемым генератором частоты.Цель изобретения - повышение динамической точности. Достигается она тем, что предлагаемый умножитель частотно-импульсных сигналов содержит блок временной раздвижки импульсов, блок задержки входных импульсов, блок выделения разности периодов, коммутирующий триггер и схемы совпадения, причем выход делителя частоты соединен со входами блока задержки и одним входом коммутирующего триггера, второй вход которого подключен к выходу блока задержки. Выход блока временной раздвижки импульсов соединен со входом блока задержки и одним входом блока выделения разности периодов, другой вход которого соединен с выходом делителя частоты. Выходы блока выделения разности периодов соединены с первыми вхо.дами двух схем совпадения, вторые входы которых подключены к выходу управляемого ге.5 нератора частоты, а выходы схем совпаденияподключены ко входам реверсивного счетчика. Выход управляемого генератора частоты соединен также с одним входом третьей схемы совпадения, другой вход которой подклю чен к выходу коммутирующего триггера, авыход - ко входу делителя частоты. На фиг. 1 изображена блок-схема умножителя частоты импульсных сигналов;,на фиг, 15 2 - временные диаграммы.Умножитель частотно-импульсных сигналовсодержит делитель частоты 1, реверсивный счетчик 2, преобразователь код в напряжение 3, управляемый генератор 4, блок 5 за держки импульсов частоты Ы; блок 6 выделения р азности периодов частоты Я 1) и Р/; устройство раздвижки 7 триггеры 8 -12, схемы совпадения 13 - 18.На выходе умножителя стоит устройство 25 раздвижки 7, которое исключает совпадениеимпульсов частот Я 1) и Р,. Логические схемы, используемые в умножителе, имеют большее быстродействие по сравнению с триггерами, что обеспечивает задержку управля ющих потенциалов относительно импульсов,Р = й,65 3На фиг. 2 приняты следующие обозначения: а - входная частота Я 1);б - выходная частота Рц;в - выходная частота управляемого генератора частоты Р,;в 1 - сигнал на выходе делителя частоты Р(1)/й;г - коэффициент пересчета делителя частоты, Й;д - положительная разность периодов сигналов +ЬТЯ, Р(1)й и ,(1), вырабатываемая на единичном выходе триггера 9;е - отрицательная разность периодов частот Р(1)/Й и (1), вырабатываемая на единичном выходе триггера 8;ж - единичный выход триггера 10. При рассмотрении работы умножителя частотно-импульсных сигналов характерны три случая:,1. Устройство находится в установившемся режиме. Частота Р,(1) на выходе управляемого генератора 4 в й раз больше входной частоты Ы 1);2. Сигнал ,(Ц получает положительное приращение;3. Сигнал ,Я получает отрицательное приращение.Первый случай (диаграммы фиг. 2, а), Триггеры 9- 12 находятся в нулевом состоянии, триггер 8 - в единичном, что обеспе. чивается импульсом сигнала Р(ЦЙ от делителя частоты 1. Импульс частоты Р(1) после устройства раздвижки 7 поступает на блоки задержки импульсов 5 и выработки разности периодов б. Триггер 8 переходит в нулевое состояние, а триггеры 10 и 11 - в единичное, схема совпадения 15 открывается, и частота Р,(1) поступает на выход умножителя и вход делителя частоты, После подсчета делителем частоты Й импульсов на его выходе появляется импульс Р(1)Й, который переводит триггеры 10 и 11 в нулевое состояние, а триггер 8 - в единичное. Триггер 12 по-прежнему остается в нулевом положении. Таким образом, все элементы умножителя устанавливаются в исходное состояние, и с приходом следующего импульса ,(1) процесс повторяется. Значение кода в реверсивном счетчике 2 не,изменяется, так как схема совпадения 14 постоянно закрыта, а схема совпадения 13 открывается в моменты, когда отсутствуют импульсы Р,(1). Частота Р(Ц на выходе умножителя в этом случае совпадает с частотой Р причем Второй случай (диаграммы фиг. 2 б).После поступления. импульса частоты ЯЦ триггеры 10 и 11 находятся в единичном состоянии, а триггеры 8, 9 и 12 - в нулевом. Частота Я 1) получает положительное приращение, следующий ее импульс приходит раньше, чем импульс Рцй. Этот импульс частоты Я 1) переводит триггер 12 в единичное со 5 10 15 го г 5 Зо 35 40 45 50 55 60 стояние, а триггер 11 - в нулевое, Запись единицы в триггер 12 обеспечивает запоминание повторного импульса (1), что позволяет устранить ошибку в сигнале Р(1), поскольку триггер 10 может быть переведен вновь в единичное состояние только после появления импульса Р(1)й с делителя 1. Одновременно повторный импульс (1) переводит триггер 9 в единичное состояние, схема совпадения 14 открывается, код в счетчике 2 увеличивается, частота Р, возрастает. После подсчета делителем 1 Й импульсов частоты Р,Я на его выходе появляется импульс Рц(1)Й, который переводит триггеры 9, 10 и 12 в нулевое состояние. При переходе триггера 12 в нулевое состояние считывается запомненная ранее единица, вследствие чего триггеры 10 и 11 переходят в единичное положение.С поступлением следующего импульса частоты Я 1) процесс повторяется, Код в реверсивном счетчике 2 и частота Р,(/) на выходе генератора 4,нарастают до тех пор, пока за один период частоты Ы 1) на выходе делителя частоты 1 не появятся два импульса частоты РЯй, Так как на каждый импульс частоты /:.(1) на выходе умножителя вырабатывается Й импульсов сигнала Р (1), то в случае положительного прир ащения частоты /,(1) среднее значение сигнала на выходе умножителя равно Третий случай (диаграммы фиг. 2 в).После поступления импульса (1) триггеры 10 и 11 находятся в единичном состоянии, а триггеры 8,9 и 12 - в нулевом. Частота (1) получает отрицательное приращение, вследствие чего импульс Р(1) Й поступает раньше следующего импульса /(1), и триггеры 10, 11 переходят в нулевое состояние, а триггер 8 - в единичное, схема совпадения 18 открывается, код в реверсивном счетчике 2 и частота Р,(1) уменьшаются. После прихода следующего импульса /,(1) триггеры 10 н 11 устанавливаются в единичное состояние, а триггер 8 в нуле,вое, триггеры 9 и 12 по-прежнему остаются в нулевом состоянии.С поступлением следующего импульса Р(1)/К процесс повторяется. Код в реверсивном счетчике 2 и частота Р, уменьшаются до тех пор, пока за время между двумя импульсами Р(Ц/Й не появятся два импульса частоты Я 1). Поскольку на каждый импульс частоты (1) на выходе умножителя вырабатывается Й импульсов сигнала Р, в случае отрицательного приращения частоты Я 1) среднее значение сигнала на выходе умножителя равно Таким образом, при поступлении на вход умножителя частоты Я 1) на каждый ее импульс на выход умножителя поступает Й им.пульсов частоты Р,(1), и выходная частотаимеет значениеР =у,) й.При отрицательном скачке выходного сиг нала ЯЦ (фиг. 2 в) необходимое среднее значение частоты Р(1) на выходе может быть получено в первом же периоде частоты (1) за счет введения паузы и сигнал Р(1), хотя частота заполнения Р,(1) еще не достигла гребу емой величины, Введение паузы обеспечивается триггером 10. При положительном скачке входного сигнала (1) (фиг, 26) после окончания первого 15 периода частоты Я 1) определяется величина +ЬТ (1) и увеличивается частота Р,(1). Однако вследствие запаздывания а один период появляется;мгновенная динамическая ошибка, которая компенсирует ся перерегулированием в сигнале Р,(Ц.Ускорение переходных процессов в умножителе обеспечивается тем, что строб, пропорциональный разности периодов -+ЬТ(1), заполняется импульсами высокой частоты Р 25 в отличие от известного устройства, где код реверсивного счетчика изменяется за счет разностной частотыЬй - РуР30Таким образом, умножитель позволяет умножать частотно-импульсные сигналы на коэффициент, больший единицы, с нулевой динамической ошибкой при равномерной частоте на выходе в установившемся режиме.Предмет изобретенияУмножитель частотно-импульсных сигналов, содержащий делитель частоты и рсверсивный счетчик, соединенный через преобразователь код - напряжение с управляемым генератором частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности, он содержит блок временной раздвижки импульсов, блок задержки входных импульсов, блок выделения разности периодов, коммутирующий триггер и схемы совпадения, причем выход делителя частоты соединен со входами блока задержки и одним входом коммутирующего триггера, второй вход которого подключен к выходу блока задержки, выход блока временной раздвижки импульсов соединен со входом блока задержки и одним входом блока выделения разности периодов, другой вход которого соединен с выходом делителя частоты, выходы блока выделения разности периодов соединены с первыми входами двух схем совпадения, вторые входы которых подключены к выходу управляемого генератора частоты, а выходы схем .совпадения подключены ко входам реверсивного счетчика, выход управляемого генератора частоты соединен также с одним входом третьей схемы совпадения, другой вход которой подключен к выходу коммутирующего триггера, а выход - ко входу делителя частоты.Составитель Ю. Еркин Редактор Б, федотов Техред А. Камышникова Корректоры: В. Жолудева и Н. Аук каз 741,9 1 Лзд,1863 Тираж 406 ПодписноНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5пография, пр. Сапунов:.,