Управляемый делитель частоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения З,Н. Кутева, Р,К. Макарова и М,С, Панарский Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт научного приборостроения(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к импульсной технике, а более конкретно к делителям частоты, предназначено для автоматического деления частоты импульсов на переменный коэффициент деления и может найти применение в системах управления шаговым приводом, в системах фаэовой автоподстройки, в автоматических стабилизаторах частоты, в цифровых вычислительных устройствах автоматических регуляторов,.в коммутирующих устройствах телеметрической аппаратуры, в устройствах с программным управлением и т, д. Известны управляемые делители частоты, обеспечивающие программное изменение коэффициента деления.Наиболее близким по технической сущности является управляемый делитель частоты, содержащий шину источника входного сигнала, соединенную со входом блока разрешения деления,. и вторую входную шину, соединенную со входом вентиля, управляющий вход которого связан с первым выходом блока разрешения деления, выход же вентиля соединен со счетным входом пересчетного блока, разрядные входы которого подключены к выходу устройства записи кода, а второй выход блока разрешения деления подведен к первому входу логического эле мента ИЛИ 1). Недостатками описанного делителя являются: во-первых, заниженностьбыстродействия иэ-эа того, что при завершении цикла деления делитель лишь поцготавливается к )О приему кода слецующего коэффициентаделения Кд, для чего устройство о записи кода сбрасывается на 101, при этом увеличивается время вводаследующего Кд и уменьшается скорость 15 деления; выходной сигнал появляетсяс задержкой во времени по отношению к моменту прихода команды на разрешение деления, н устройство предназначено для приема обратного кода;20 и во-вторых, ограниченность функциональных воэможностей и области применения малым диапазоном изменения коэффициента деления, поскольку максимальное его значение Кд,с, = 25 2"- 1, где П- число раэряцов пересчетного блока, совпадение состояний которых выявляется, а также тем, что он не предусматривает ввода последовательного кода коэффициента 30 дел енияЦелью изобретения является повышение быстродействия при одновременном расширении функциональныхвозможностей,С этой целью в управляемяй делитель частоты, содержащий устройствозаписи кода, на вход которого подансигнал ввода коэффициента деления,а выход соединен с разрядными входами пересчетного блока, блокразрешения деления, на вход которого подан сигнал разрешения, вентиль,Опервый вход которого соединен с первым выходом блока разрешения деления, второй - с шиной источникавходного сигнала, а выход - с счетным входом пересчетного блока и элемент ИЛИ, первый вход которого подключен ко второму выходу блока разрешения деления, введен формирователь импульсов, включенный между выходом пересчетного блока и вторым 20входом элемента ИЛИ, и блок вентилей, включенный между выходом элемента ИЛИ и входами устройства записи кода коэффициента деления, первыйдополнительный вход которого подключен к шине ввода последовательногокода коэффициента деления, а второйсоединен с выходом пересчетного блока, вход сброса которого подключенко второму выходу блока разрешенияделения, при этом сигнальный входблока вентилей соединен с шиной ввода прямого параллельного кода коэфФициента деленияНа фиг, 1 показана структурнаяэлектрическая схема управляемогоделителя частоты; на Фиг, 2 представлены временные диаграммы егоработы,Он содержит входную шину 1, соединенную со входом блока 2 разрешения 4 Оделения, шина 3 источника входногосигнала подведена к информационномувходу вентиля 4, управляющий вход которого соединен с первым (потенциальным) выходом блока 2 разрешения деления, а выход со счетным входомпересчетного блока 5, шина сквозного заема которого выведена навыходную шину б, Шина 7 ввода последовательного кода .коэфФициента деленияКД подведена к счетномувходу устройства 8 записи кодакоэффициента деления, второйвход которого (разрешение записи Ед в пересчетный блок 5 соединен с шиной заема блока 5, подведенной также ко входу Формирователя 9 импульсов, а третий, разрядныйвход с выходом блока 10 вентилей,второй вход которого подключен квыходу элемента 11 ИЛИ, соединенного 60своим первым входом со вторым (импульсным) выходом блока 2 разрешения деления, а вторым входом - свыходом формирователя 9 импульсов,К первому же входу блока 10 вентилей 65 подключена шина 12 ввода прямого параллельного кода коэффициента деленияРабота управляемого делителя частоты поясняется временными диаграммами 0 = 1 (1), где а) потенциальный выход блока разрешения деления; б),импульсный выход блока 2; в) шина 3 источника входного сигнала; г) выходная шина б делителя; д), ж), з) - выходы соответственно первого, второго и третьего разрядов делителя; и), к), л), м) - выходы соответственно первого, второго, третьего, чет вертого разрядов устройства 8 записи кода, На диаграммах иллюстрируется три цикла деления на коэффициенты Кд 1 : 4, Кд 23, Кд 3 = 4 и введение коэффициента деления для четвертого цикла Кд 4:9Управляемый делитель частоты работает следующим образом.В момент перепада входного напряжения, за которым следует отрица-. тельный (несчетный) фронт импульса, сигнал разрешения деления с шины 1 поступает на блок 2 разрешения деления, который вырабатывает потенциал и формирует импульс разрешения деления. Потенциал разрешения деления открывает вентиль 4, обеспечивая доступ входных импульсов с шины 3 к счетному входу пересчетного блока 5; импульс разрешения деления устанавливает его на 0, и, пройдя через элемент 11 ИЛИ и блок 10 вентилейвводит прямой код коэффициента деления Кд 1 с шины 12 в устройство 8 записи кода. С приходом отрицательного перепада напряжения на вход блока 5 на его шине сквозногозаема, выведенной на шину б, Формируется потенциальный перепад, являющийся передним Фронтом выходного импульса, поступающий также на второй вход устройства 8 записи кода. При этом происходит перезапись кода Кд 1 из устройства 8 в блок 5, триггеры соответствующих разрядов которого (в расматрнваемом случае третьего) регенирируют, ликвидируя потенциальный перепад на шине заема и формируя задний фронт выходного импульса.Формирователь 9 по положительному перепаду входного напряжение (заднему фронту выходного импульса)Формирует импульс, проходящий через элемент 11 ИЛИ на вход блока 10 вентилей, записывая в устройство 8 значение кода Кд для следующего цикла (в рассматриваемом примере Кд 2:3)После записи в блок 5 кода коэффициента деления (Кд 1) начинается его работа на вычитание. С приходом положительного (переднего) Фрон - та входного импульса, порядковый номер которого равен коэффициенту деления (Кд 1:4), все разряды блока10 5 устанавливаются в нулевое состояние,а с приходом его заднего фронта на шине заема формируется передний Фронтвторого выходного импульса и начинается второй цикл деления (на Кд 23, например), Во втором цикле деления всепроисходит аналогично описанномувыше, но выходной импульс Формируется после прихода третьего входногоимпульса,При необходимости ввода коэффициента деления последовательнымкодом с шины 7 на счетный вход устройства 8 записи кода подаются импульсы на суммирование по команде, формируемой передним фронтом выходногоимпульса. Частота ввода следующегозначения прямого параллельного илипоследовательного кода Кд равначастоте выходного сигнала Ез, . ПРинеизменном коэффициенте деления=в / К =солэ, где Цв- частота 20входного сигнала,Таким образом, в отличие от известных устройств, в управляемомделителе частоты практически отсутствует временная задержка в появлении 25выходного сигнала, скорость делениявозрастает благодаря вводу следующего коэффициента деления непосредственно в момент завершения предыдущего цикла деления, ЗОКроме того, максимальный коэффициент деления конструкцией не ограничен и превышает Кд прототипа в2 - 1/2 - 1 : 2" -1/255. 120 раз(где, например, ив 16 - число разрядов двоичного пересчетного блока, что,увеличивая диапазон изменения коэффициента деления, расширяет областьприменения делителя; при использовании в пересчетном блоке схем средней или большой степени интеграции создается возможность получить высокое быстродействие при большом количестве разрядов пересчетного блока при больших Кд); на время порядка периода выходного сигнала Твь, , уменьшена временная задержка в появлении выходной последовательности импульсов; скорость деления увеличена на суммарное время сброса на нуль устройства записи кода плюс время преобразования прямого кода в обратный,формула изобретенияУправляемый делитель частоты поавт, св. Р 520713, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном расширении функциональныхвозможностей, в него введены формирователь импульсов, включенный между выходом пересчетного блока ивторым входом элемента ИЛИ, и блоквентилей, включенный между выходомэлемента ИЛИ и входами устройствазаписй кода коэффициента деления,первый дополнительный вход которогоподключен к шине ввода последовательного кода коэффициента деления, авторой соединен с выходом пересчетного блока, вход сброса которого подключен ко второму выходу блока разрешения деления, при этом сигнальный вход блока вентилей соединенс шиной ввода прямого параллельногокода коэффициента деления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 520713 кл. Н 03 К 23/00, 100275,741474 Составитель С, КоролеНовожилова Техред Н,Бабурка едак Па оррект Подписно 5 П Патент, г, Ужгород, ул. Проект илиад Заказ 3218/54 ЦНИИП по 113035, МоТираж 9 Государственног елам изобретений ва, Ж, Раушс комитета СС и открытий я наб д,