Цифровой умножитель частоты

сов, и входом управления записью буФерного каскада, а выход - со входом управления записью счетчика обратного счета; введены формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом делителя5 числа импульсов, и второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй вход - с выходом Формирователя прямоугольных импульсов, а вы 30 ход - со счетным входом счетчика числа импульсов.На Фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. 15Устройство состоит из последовательно соединенных счетчика 1 числа импульсов, буферного каскада 2, счетчика 3 обратного счета (СОС), выход которого подключен ко второму входу Щ первого элемента ИЛИ 4, первый вход которого соединен с выходом формирователя 5 импульсов, входом элемента б задержки,.первым входом второго элемента ИЛИ 7 и входом управления записью буферного каскада 2. Выход генератора тактовых импульсов (ГТИ) 8 соединен со счетным входом счетчика 3 и входом делителя 9 числа импульсов, выход которого подключен ко входу формирователя 10 прямоугольных импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ 7, выход которого подключен к счетному входу счетчика 1, вход установки которого соединен с выходом З 5 элемента б задержки, при этом вход управления записью счетчика 3 соединен с выходом первого элемента ИЛИ 4.Устройство работает следующим образом. 40Формирователь 5 из входного периодического сигнала (Фиг, 2 а) формирует короткие прямоугольные импульсы (фиг. 2 б), период повторения которых равен периоду входного сигнала. 5 Эти импульсы поступают на вход элемента б задержки и первый вход второго элемента ИЛИ 7, на второй вход которого поступают прямоугольные импульсы с выхода Формирователя 10 50 прямоугольных импульсов (фиг. 2 в), частота повторения которых равна а коэффициент заполнения равен 1/2 независимо от величины входной частоты (Гт - частота повторения импульсов ГТИ 8 (Фиг. 2 в), п - коэффициент деления делителя 9 импульсов, равный коэффициенту умножения умно- жителя частоты).С выхода второго элемента ИЛИ 7 импульсы поступают на счетный вход счетчика 1. За время, равное дли. -тельности периода Тйх, в счетчик 1поступит число импульсовМ = - - Т (2)ехВ конце периода это число перезаписывается в буферный каскад 2 и.в счетчик 3 обратного счета (СОС). На счетный вход СОС 3 поступают импульсы с выхода ГТИ 8, в результате чего после перезаписи число М "считывается" с СОС 3 через промежуток времени, равныйТ = = . (3)бых Гт иНа выходе СОС 3 образуется импульс, который через элемент ИЛИ 4 поступает на вход управления записью СОС 3, благодаря чему перезаписывается информация из буферного каскада 2 в СОС 3Таким образом, за период входныхсигналов Твх на выходе умножителячастоты образуется и импульсов, таккак согласно (3)Твхи.ЬЫХЗа счет усечения М до целого числа при измерении интервала возникает погрешность квантования, равная в известном устройстве (2(лЕ= , (4)Тбх, ТВХУтл 1где ь = -- период повторения импульсов, поступающихна счетный вход счетчика 1.В результате этого на выходе умно- жителя частоты импульсы формируются не в момент времениТ хТах1,2,иир(б)т.е. к концу периода (дляп) на,копленная ошибка по времени в известном устройстве будет равна в наихудшем случае(7)АПри заданных значениях Твх и коэффициента умножения погрешность Е уменьшается путем увеличения частоты Ф. Однако У имеет предел, ограничиваемый быстродействием СОС 3.В предлагаемом устройстве на счетный вход счетчика 1 поступают импульсы с выхода второго элемента ИЛИ 7 (фиг. 2 г), на первый вход которогопоступают импульсы с Формирователя э (фиг. 2 б), а на второй - с Формирователя 10 (Фиг. 2 в). Счетчик 2 работает. (считает) по передним Фронтам импульсов с выхода элемента ИЛИ 7. Если в конце периода Тэ промежуток времени между передними фронтами последнего импульса с формирователя 10 прямоугольных импульсов и входного импульса с выхода формирователя 5равенЬС Ъ (8) то в счетчике 1 записывается еще 1 импульс (в известном устройстве счет импульсов заканчивается в момент г, )Таким образом, в предлагаемом изобретении погрешность измерения интервала ТЭХ будет равна в наихудшем случае2 о ЕТвх 2 Тцх тК концу периода накопленная ошибка по времени будет равна Тт.е. вдвое меньше, чем у известногоустройства.ГраФики циклического . измененияпогрешности моментов Формированиявыходных импульсов приведены наФиг. 2 д.Элемент б задержки предназначендля формирования импульсов сбросасчетчика 1 в конце каждого периода(после перезаписи числа, подсчитанного счетчиком 1 за период Т, вбуферный каскад 2).Формула изобретенияЦифровой умножитель частоты, содержащий счетчик числа импульсов,выход которого через буферный каскадподключен ко входу счетчика обратного счета, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу делителя числа импульсов и счетному входу счетчика обратного счета,выход которого соединен со вторымвходом первого элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходом формирователя импульсов, входом элемента задержки, выход которого подключен ко входу сброса счетчика числаимпульсов, и входом управления записью буферного каскада, а выходсо входом управления записью счетчика обратного счета, о т л и ч а ю -2 О щ н й с я тем, что, с целью повышения точности умножения, в него введены формирователь прямоугольныхимпульсов, вход которого соединенс выходом делителя числа импульсов,и второй элемент ИЛИ, первый входкоторого соединен с выходом формирователя импульсов, второй входс выходом формирователя прямоугольных импульсов, а выход - со счетнымвходом счетчика числа импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3970954,кл. 331-53, 1976.2. "ТИИЭР", 1975, т.б 3. 99,799146 оставитель А. Дзюбенк ехред М. Табакович М. Коста едактор В. Данк рек Закаэ 10092/84 е ИПИ 1130 Мос илиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ж 999 осударс лам иэоа, Женного етений Раушск Подпи митета ССоткрытий наб, д.