Умножитель частоты

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 О 4173 Союз Советских Социалистицеских Республиква ависимое от вт. свидетель 1. Кл. Н ОЗЬ 19 аявлено 28.Л.1968 ( 995941/18-24) исоединением заявкиГосударственный камит Совета Мииистров ССС оо делам изобретений и открытийПриоритет бл икова но 26,Х.1973. ллетень4 УДК 621,314.26 (08 па опубликования описания 21.111,19. Н, Лебед изобретен явитель МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЬ выходы подсоединены чере схем И ко входам регистр рнода, выходы регистра пр соединены через вторую5 управляющие входы которы рез фо 1 рмирователн к выход чика коэффициента умноже схемы ИЛИ, выход схемь с перовым входом схемы выч10 второй вход которой подкл нератора, а,выход - через ному входу счетчика коэф ния. з первую группу а приращений пеиращений периода группу схем И, х подключены чеам разрядов счетния, со входамиИЛИ соединен итания импульсов, ючен к выходу г.- схему И к счетфициента умноже 15 На фнг. 1 пчастоты на фиработы схемы чены сигналы, на фиг. 3 - сх 20 мером построесов,редставлена схема г. 2 - временнаялравления (цифр поступающие с дан ема умнокителя ча ия схемы вычита у множителядиаграмма ами обозн- ных блоков); стоты с прншя импультор 1, схема ом 4 схемахема И 10,группа схем группа схем чик коэффи- И 17, схема ами 19, 20 и 2, триггер 23 со вход б - 9, с ериода, ий 13счет а ИЛ со вход ы И Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике.Известны широкополосные быстродействующие умножители частоты, содержащие генератор, счетчик коэффициента умножения, формирователи, схему управления и логически схемы.В известных умножнтелях частоты коэффициент умножения не превышает значения 100 - 200, прн этом, чем больше коэффициент умножения, тем меньше становится допустимая величина девиации частоты на входе умножителя. Кроме того, в известных умнокителя х частоты возникает переходной процесс, время которого составляет не менее десяти периодов входной частоты, при скачкообразном измен;.- нии частоты на входе. Переходной процес: приводит к увеличению времени ороса каждого датчика при работе одного измерительного канала на несколько датчиков через коммутирующее устройство,Цель изобретения - увеличение коэффициента умножения и повышение быстродействия прн скачкообразном изменении входнон чстоты.Сущность изобретения заключается в том, что умеокитель содержит схему вычитания импульсов, регистр приращений периода н счетчик приращений периода, входы которого подключены к выходам схемы управления, а В состав схемы входятИ 2, формирователь 3управления 5 с выходамисчетчик 11 приращений пИ 12, регистр приращенИ 14, формирователи 15циента умножения 1 б, схевычитания импульсов 18выходом 21, выход 22 схе20 частоты лежит в 1 106гц.511 50 55 60 65 3и схема И 24, с,помощью которых выполнена схема вычитания импульсов.Работа умножителя заключается в замене одного периода умножаемой частоты периода. ми калиброванной частоты. При этом, исходя из минимального значения периода умножаемой частоты и требуемого коэффициента умно. кения, частота генератора рассчитываетсн таким образом, чтобы минимальному значению периода умножаемой частоты соответствовало определенное число нериоов частогы с генератора. При уменьшении частоты (увеличение периода) осуществляется,равномерное вырезание импульсов из последовательности н зависимости от приращения предыдущего пе риода относительно минимального.Умножаемая частота поступает на,вход 4 формирователя 3, который импульсы произвольной формы превращает в прямоугольные.По одному из перепадов импульса схема управления б формирует следующие сигпаль.:импульс на выходе 7, который осуществляет сброс счетчика коэффициента умножения 16 в исходное состояние;потенциал на выходе 9, который закрывает схему 10;импульс на выходе 8, который осуществляет сброс счетчика 11 приращений периода в исходное состояние;импульс на выходе б, осуществляющий перепись информации из счетчика 11 приращении периода,в регистр 13 приращений периода через схемы И 12.Времеиная,диаграмма поясняет один из возможных вариантов последовательности прохождения импульсов со схемы упр авления,Емкость счетчика 11 приращений периода выбирается равной коэффициенту умножения минус единица, В этом случае к концу каждого периода умножаемой частоты в счетчике сфор мируется значение приращения периода (к началу периода счетчик сброшен в ноль). Значение приращения, переписанное в регистр 13, через схемы И 14 и ИЛИ 17 управляет вычитанием импульсов на схеме 2 с помощью схемы вычитания импульсов 18.Количество формирователей 15 равно числу триггеров счетчика коэффициента умножения 16, а емкость счетчика коэффициента умножения 16 равна коэффициенту умноже. ния. Каждый из формирователей связали с одним из триггеров и формирует узкий импульс после каждого переключения соответствующего ему триггера из нулевого состояния в единичное.Выходы, формирователей соединены с входами схем И 14, вторые входы которых соединены с выходами триггеров регистра урн. ращений периода. Причем, выходы младших разрядов регистра приращений периода соеди- нены с теми схемами И 14, вторые входы которых подключены к формирователям, соответствующим старшим разрядам триггеров счетчика коэффициента умножения 16. В этом случае на выходе схемы И 14, соединенной 10 15 25 30 35 40 45 с триггером младшего разряда регистра 13 за время заполнения счетчика 16 от нуля до переполнения сформируется (если в тритгере записана единица) один импульс, который во времени соответствует моменту прохожд;- ния в счетчик 16, например, сто двадцать восьмого импульса, если счетчик 16 двоичный, восьмиразрядный. На выходесхемы И 14, соединенной со вторым триггером (с разрядом 2) регистра 13 в этом случае сформируется два импульса, которые соответствуют во времени моментам прохождения в счетчик 16 коэффициента 64; и 192-х импульсов. Так как выходы схем И 14 соединены со входами схемы ИЛИ 17, то на ее:выходе в зависимо. сти от числа, записанного в регистре приращений,периода при заполнении счетчика 16 ог нуля до переполнения можно сформировать от нуля о (К - 1) импульсов, где К - епкость счетчика коэффициента умножения плюс единица.Импульсы со схемы ИЛИ 17 поступают на вход 19 схемы вычитания импульсов 18 (пример построения этой схемы показан на фиг. 3), Схема состоит из триггера 23 и схемы И 24,Работает схема вычитания импульсов сле. дующим образом. При поступлении импульса со схемы ИЛИ 17 триггер 23 переключается, схема И 2 закрывается, а схема И 24 открывается, Очередной импульс с генераторапроходит через схему И 24 и возвращает триггер 23 в исходное состояние, Схема И 2 открывается, а схема И 24 закрывается. После, прохождения каждого импульса со схемы ИЛИ 17 вычитается один импульс из последовательности импульсов на схеме И 2. С выхода 22 снимается умноженная частота.Пусть коэффициент умножения равен 256 и минимальное значение периода умножаемой частоты 256 мксек, тогда частота генератора, формирующего калиброванную частоту, будет равняться 1 Мгц. Максимальное значение периода не должно превышать 256 мксек+ +256 мксек=511 мксек. Допустимая девиация1 10.пределах от гц до256 1 10 .При входной частоте гц приращение256периода равно нулю. На выходе схемы ИЛИ 17 не сформируется ни одного импульса, т. е. через схему И 2 импульсы с генератора 1 проходят без вычитания. Предположим, что значение, периода умножаемой частоты увеличилось на 4 мксек, Это приращение к началу следующего периода перепишется в регистр приращений периода 13 и на выходе схемы И 14, соединенной с триггером регистра приращений периода с весовым,коэффициентом 4 за время заполнения счетчика 16 от.нулевого значения, равномерно сформируются 4 импульса. Из последовательности импульсоз с генератора 1 вычтется 4 импульса, т. е. на выходе 22 за время периода длительностью в 260 мксек пройдет 256 импульсов частоты 1 Мгц. В конце каждого периода умножаемой частоты осуществляется сброс счетчика коэффициента умножения 1 б в исходное состояние, например нулевое, и осуществляется перепись приращения предыдущего, периода в регистр приращений периода 13; в умножителе переходной процесс сведен к запаздыванию на один период умножаемой частоты независимо от характера изменения частоты на входе. Предмет изобретения Умножитель частоты, содержащий генератор, счетчик коэффициента умножения, фор 6мирователп, схему управления, схемы И и ИЛИ, отличи ощийся тем, что, с целью увеличения коэффициента умножения и повышния быстродействия при скачкообразном изме ненни входной частоты, он содержит схемвычитания импульсов, регистр приращений периода и счетчик приращений периода, входы которого подключены к выходам схемы управ.ленпя, а выходы подсоединены через первую 10 групну схем И ко входам регистра приращений периода, выходы регистра приращений периода соединены через,вторую групну схем И, управляющие входы которых,подключенчерез формирователи к выходам разрядов 15 счетчика коэффициента умножения, со входамисхемы ИЛИ, выход схемы ИЛИ соединен с первым входом схемы вычитания импульсов, второй вход которой подключен к выходу генератора, а выход - через схему И к счет ному входу счетчика коэффициента умножения.ПодписР аказ 47ЦНР 1 Р 1 Ц гипографпя ЛЪ 24 Союзполиграфпрома, Москва, 12109, ул. Маркса - Энгельса, 14 Изд. М ос 1 дарств по дел Москва193 Т енпого комитета Со м изобретений и от Ж, Раушская на ираж 780вета Министров Ссрытийб., д. 4,5