Устройство для умножения частоты следования импульсов

(22)Заявлено 04,02,80 (21) 2877915118 21с присоединением заявки РЙ(51)М, Кл, Н 03 К 5/01 Государственный комитет во делам изаоретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВИзобретение относится к измерительной технике автоматике и может бытьиспользовано в измерителях частоты, всистемах регулирования с частотнымидатчиками и других устройствах для умножения частоты,Известен умножитель частоты периодических импульсов, содержащий опорный генератор и блок заполнения, к выходу опорного генератора подключен де 1 Олитель частоты с коэффициентом деления, равным требуемому коэффициентуумножения, а блок заполнения содержитдва счетчика импульсов, первый подключен к делителю, а второй - к опорному15генератору, запоминающий элемент, подключенный к выходам ячеек первого счетчика, и элемент сравнения, подключенный к выходам ячеек запоминающегоэлемента и второго счетчика импульсов,выход элемента сравнения соединен свыходом умножителя и через элементИЛИ - со входом установки нуля второго счетчика импульсов, причем вход умножителя соединен с входом установки нуля запоминающего элемента и линией задержки, часть которой подключена к входу считывания первого счетчика, а конец - к входам установки пуля делителя и первого счетчика импульсов, а также к второму входу элемента ИЛИ 1Недостатком указанного умножителя является относительно низкая точность умножения из-за ошибки, возникающей при определении периода входной частоты.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство умножения частоты следования импульсов,. содержащее управляющий блок, вход которого соединен с выходом входного формирователя, а первый выход - с установочным входом делителя частоты, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому управляющему.входу ключа и к входу делителя частоты, блок умножения, состоящий из3 88элемента ИЛИ и последовательно соединенных первого счетчика импульсов, запоминающего регистра, элемента переноса, второго счетчика импульсов и элемента И, выход которого соединен спервым входом элемента ИЛИ, второйвход которого объедиен с установочнымвходом первого счетчика импульсов иподключен к первому выходу управляющего блока, а выход - к управляющемувходу элемента переноса, при этом входпервого счетчика импульсов соединенс выходом делителя частоты, вход запоминающего регистра - со вторым выходом управляющего блока, а вход второго счетчика - с выходом ключа, иблок коррекции, состоящий из одновибратора, первого элемента И и последовательно соединенных блока переноса,счетчика и второго элемента И, причемвход одновибратора соединен с выходомэлемента И блока умножения, разрядныевыходы делителя частоты подключены квходам элемента переноса блока коррекции, управляющий вход которого соединен с вторым выходом управляющего бло-ка, выход первого элемента И блокакоррекции подключен к входу счетчикаблока коррекции и ко второму управляющему входу ключа, первый вход - к выходу одновибратора, а второй вход - квыходу второго элемента И блока коррекции 2 ,Недостаток известного устройства -низкая надежность работы,Е 1 ель изобретения - повышение надежности работы устройства,С этой целью в устройство для умножения частоты следования импульсов,содержащее управляющий блок, первыйвыход которого соединен с установочным входом делителя чатоты, генераторопорной частоты, выход которого подключен к счетному входу делителя частоты, блок умножения, состоящий из запоминающего регистра, управляющий входкоторого подключен к второму выходууправляющего блока, а разрядные входы - к выходам первого счетчика импульсов, вход которого соединен с выходомделителя частоты, а установочный вход -с первым выходом управляющего блокаи первым входом элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к входу элементапереноса, к выходам которого подключены последовательно соединенные второйсчетчик импульсов и элемент И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, и блок коррекции, состоящий из по4102 5 ными счетчиками,5055 ЗО 35 до 45 следовательно соединенных элемента переноса, разрядные входы которого подключены к разрядным выходам делителя частоты, а управляющий вход - квторому выходу управляющего блока,счетчик импульсов и элемента ИЛИ,выход которого подключен к первомувходу элемента И блока коррекции, выход которого соединен с входом счетчика импульсов этого блока, введенысинхронизатор и сумматор, первая группа входов которого соединена с выходами запоминающего регистра блока умножения, вторая группа входов - с шинойлогического нуля, вход младшего разряда -с первым входом элемента И блока коррекции, а выходы - с разрядными входами элемента переноса блока умножения вход которого соединен с вторымвходом элемента И блока коррекции, приэтом первый вход синхронинизатора подключен к входной шине, второй вход - квыходу генератора опорной частоты ивходу второго счетчика импульсов блока умножения, а выход - к управляющему блоку,На чертеже, представлена структурнаяэлектрическая схема устройства,Устройство содержит синхронизатор 1,выход которого подключен к входу управляющего блока 2, генератор 3 опорной частоты, делитель 4 частоты, блоккоррекции 5 и бок умножения 6,Блок коррекции 5 состоит из элемента И 7 и последовательно соединенных элемента 8 переноса, счетчика 9импульса и элемента ИЛИ 10,Блок умножения 6 содержит элементИЛИ 11 и последовательно соединенныепервый счетчик 12 импульсов, запоминающий регистр 13, сумматор 14, элементы переноса 15, второй счетчик 16 импульсов и элемент И 17.Делитель 4 и счетчик 12 являютсясуммирующими двоичными счетчиками,счетчики 9 и 16 - вычитаюшими двоичУстройство работает следующим образом.Импульсы умножаемой частоты поступают на вход синхронизатора 1, При этом, перед каждым входным импульсом со сдвигом на интервал времени 10 С 7 О появляется импульс, совпадающий во времени с одним из импульсов эталонной частоты о, поступающий на вход блока 2.Импульсы от генератора 3 поступаютна вход делителя 4, коэффициент деления которого равен заданному коэффи Оциенту К умножения,Импульсы с выхода делителя 4, частота следования которых равна/ К,поступают на вход счетчика 12.Первым импульсом с управляющего 3бдока 2 переписывается полученное значение кодов из делителя 4 через элемент 8 в счетчик 9 и из первого счетчика 12 в регистр 13При этом, к моменту прихода первого импульса с управляющего блока 2на вход делителя 4 поступит М = 1 С,ТВимпульсов,В первом счетчике 12 зафиксируется.число импульсов М, равное целой части Иот деления Й/К, а в делителе 4 зафиксируется остаток импульсов ЬЯ = И -М,Второй импульс с блока 2 через элемент 11 переписывает значение выходного кода сумматора 14, равного коду М 30приИЧ= 0 и М + 1, при ЬМ = О, в счетчик 16 и сбрасывает в ноль делитель 4и в счетчик 12, подготавливая их к новому заполнению в следующий периодТ.Выходные импульсы устройства умножения появляются каждый раз, как только счетчик 16 переходит в нулевое состояние, на вычитаюший вход которого подаются импульсы К 0 от генератора 3,Каждым выходным импульсом устройства умножения выходной код сумматора 14 переписывается через элементпереноса 15 в счетчик 16, и процессвычитания повторяетсяОчевидно, что выходные импульсыбудут расстановлены равномерно толькопри Й -кратном К, т, е, при Ай = О.При ЬМ ф О, блок 5 осуществляетСкоррекцию расстановки выходных импульсов по времени внутри периода Тц, Коррекция производится следующим образом,При ЬЙ +.О, значение которого находится в счетчике 9, на выходе элемента ИЛИ 10, соединенного с младшим5разрядом второго входа сумматора 14,присутствует единичный уровень, Каждый выходной импульс устройства, либо второй импульс, вырабатываемый уп 40 5 88410Блок 2 на каждый импульс синхронизатора формирует два импульса, Длительность первого импульса С1.Второй импульс образуется из первого импульса путем задержки его на времяСГ 1 Кс 2 Ьравляюшим блоком 2, переписывает выходной код сумматора 14, значение которого будет равно й + 1, во второйсчетчик 16. В этом случае появлениеследующего выходного импупьса устройства будет позже на время То. Крометого, импульсы с выхода элемента 11через элемент 7 подаются на вычитаюший вход счетчика 9 и из числа дЯвычитается единица, За время Тру этаоперация производится 5 К раз, покасчетчик 9 не установится в ноль. Приэтом на выходе элемента 10 устанавливается нулевой уровень, запрещающийпрохождение импульсов на вычитаюшийвход счетчика 9 и исключающий коррекцию кода Й, запоминающего регистра13 при перезаписи его на второй счетчик 16.Таким образом, расстановка по времени ЬЙ выходных импульсов осуществляется путем коррекции кода Й.Кроме того, импульс, по которомуосуществляется перезапись информациио измеренном периоде входной частоты,не может совпасть с импульсом опорного генератора, так как эти сигналы синхронны и всегда имеют определенный фазовый сдвиг.Предложенный способ расстановки Квыходных импульсов умноженной частоты и привязка их к входной частоте позволяет повысить надежность работы умножителя частоты,Максимальная абсолютная погрешностьлюбого из К выходных импульсов приведенного устройства для умножения частоты внутри периода ТВ не превьпиаетзначения То и определяется только погрешностью привязки импульсов входной частоты к импульсам опорного генератора,формула изобретенияУстройство для умножения частоты спедования импульсов, содержащее управляющий блок, первый выход которого соединен с установочным входом делителя частоты, генератор опорной частоты, выход которого подключен к счет- ному входу делителя частоты, блок умножения, состоящий из запоминающего регистра, управляющий вход которого подключен к второму выходу управляющего блока, а разрядные входы - к выходам первого счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом делителя884102 частоты, а установочный вход - с первым выходом управляющего блока ипервым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента переноса, к выходам которого подключены последовательно соединенные второй счетчик импульсов и элемент И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, и блок коррекции, состоящий из последовательно соединенных элемента переноса, разрядные входы которого подключены к разрядным выходам делителя частоты, а управляющий вход- к второму выходу управляющего блока, счетчика импульсов и элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И блока коррекции, выход которого соединен с входом счетчика импульсов этого блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены синхронизатор и сумма 8тор, первая группа входов которого соединена с выходами запоминающего регистра блока умножения, вторая группавходов - с шиной логического нуля, входмладшего разряда - с первым входомэлемента И блока коррекции, а выходыс разрядными входами элемента переноса блока умножения, вход которого соединен с вторым входом элемента И блока коррекции, при этом первый вход синхронизатора подключен к входной шине,второй вход - к выходу генератора опорной частоты и входу второго счетчикаимпульсов блока умножения, а выход -к управляющему блоку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР337947, кл, Н 03 К 23/00,20 28,12.702, Авторское свидетельство СССР576658, кл. Н 03 К 5/01, 04,03.76.ВНИИПО Заказ 10253/83 . Тираж 991 . Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4