Умножитель частоты

(53)М. Кл. 22)Заявлено 06.06.80 (21) 2939560/18-21 Н 03 9 19/1 н 63 К 3/64 вки М и исоединение Гоеудеретмнай квинте СССР ее делам наебретеннй н етнрытнй,С, Карпицки 7) Заявнтел 4) УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТ ьт вы осИзобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано при обработке информации, представляемой в виде периодических частотно-импульсных последовательностей.Известно устройство, содержащее генератор эталонной частоты 10,фор" мирователь импульсов, блок управления, электронные ключи, мультивибратор, делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, оавным коэффициенту умножения К, управляемый делитель частоты с переменным коэф" фициентом деления, блоки переноса, регистры памяти Г 3.Однако данное устройство обладает недостаточно высокой точностью измерения частоты следования входной им-. пульсной последовательности, так как измерение производится в течение только одного периода; а также данное устройство предназначено только для однократного измерения оты импульсной последовательносЦелью изобретения является поаение точности и расширение фунциональных возможностей за счет3гократного измерения в течениеких промежутков времени частотывходной импульсной последователи т1 ОПоставленная цель достигается тем,что в умножитель частоты, содержащий генератор эталонной частоты,выход которого подключен к первымвходам первого и второго ключей, выход первого иэ которых соединен с 5первым входом управляемого делителячастоты, второй вход которого соединен с выходом блока переноса, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу управляемого делителя частоты и к выходупервого регистра памяти, второй входпервого ключа соединен с первымвыходом блока управления, второй9286выход когорого соединен с первым входом третьего ключа, выход второго клюна подключен ко входу делителя частоты, второй регистр памяти,формирователь импульсов, введены формирователь временных интервалов, сумматор и блок запуска, первый выход которого подключен ко входам обнуле ния делителя частоты и регистров памяти и к установочному входу формиро- О вателя временных интервалов, информационный вход которого соединен через третий ключ с выходом формирователя импульсов, а выход подключен ко второму входу второго ключа и к первому входу блока управления,второй вход которого подклюцен ко второму выходу блока запуска, при этом разрядные выходы делителя частоты соединены с первыми разрядными вхо- щ дами, кроме первого старшего, сумматора, вторые разрядные входы которого, кроме второго старшего, подклюцены к выходу второго регистра памяти, первый и второй входы которого д соединены соответственно с выходом управляемого делителя частоты и с первым выходом сумматора, второй выход которого подключен к третьему входу блока переноса, а выход делителя частоты соединен со входом первого регистра памяти.На чертеже .представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит генератор эталонной частоты, формирователь 2 импульсов, блок 3 управления, ключи 4-6, формирователь 7 временного интервала, делитель 8 частоты с постоянным коэффициентом деления на двух делителях с постоянными коэффициентами деления К и Чо, управляемый делитель 9 частоты с переменным коэффициентом деления, блок 10 переноса, регистры 11 и 12 памяти, сумматор 13, блок 14 запуска. На чертеже такжепоказаны шина 15 старт-импульса, шина 16 входной импульсной последоватегьности. 10при этом блок 14 вырабатывает на своем первом выходе импульс, который переводит в начальное состояние формировательвременного интервалаобнуляет делитель 8 частоты и регистры 11 и 12, В это же время на втором выходе блока 14 вырабатывается сигнал, под действием которого блок управления, закрывая ключ 5, запрещает прохождение импульсов опорной частоты с генератора 1 на вход управляемого делителя 9 частоты и, открывая ключ 6, позволяет проходить на информационный вход формирователя 7 временного интервала импульсной последовательности частоты Г с шины 16. Под действием импульсной последовательности церез формирователь 2 с выхода ключа 6 на выходе Формирователя 7 временного интервала формируется импульс положительной полярности длительностью НОТ, который на время Н оТ открывает ключ 4 и на его выходе в течение этого времени проходит импульсная последовательность опорной частоты с генератора 1. Сразу же по оконцании импульса на выходе формирователявременного интервала блок 3 управления закрываетключ 6 и открывает ключ 5, переводяустройство в режим воспроизведения,Снова в режим измерения устройствоможет быть переведено следующимстарт-импульсом с шины 15,В режиме измерения на вход делиЙотеля 8 цастоты за время= М То хЙопоступает Й =т импульсов и погоокончании измерения в регистре 11 зафиксируется результат, равный цейлой части числа , где К и йоК Окоэффициенты деления делителей 8, соответственно илиУстройство работает следующим об- ф разом.Возможны два режима работы устройства: первый режим - измерение, второй режим - воспроизведение импульсной последовательности.55Режим измерение начинается всякий раз по приходу на вход блока запуска по шине 15 старт-импульса,В делителе 8 зафиксируется числоЬп(КОК, причем с точностью доможно считать, цто отношениеКйоДправно дробнои части отношениячКоОбозначим В регистрах 11 и 12 будет записан код периода входного сигнала, с точ 1ностью до ф. Можно считать, чтоЬРоотношение - - Ч, т.е. приКоизмерении периода последовательнос" ти частоты Г получается остаток Ь п,1,1 измеренный с погрешностью б",м кс -Кяр т.е. ошибка д уменьшена в Ир раз:Дп 4 Ос 11еК 10 0В режиме воспроизведения устройство работает следующим образом.Каждым выходным импульсом управляемого делителя 9 с блока 10 переноса в управляемый делитель 9 заносится либо числоц 1 с регистра 11 памяти, когда на выходе старшего, разряда сумматора 13 сигнал логического нуля, либо число ц 1 + 1, ког" да на выходе старшего разряда сумма. тора 13 сигнал логической единицы. Бсли управляемый делитель 9 будет осуществлять деление частоты 1 ц толь ко на число ц, то это приведет к тому, что каждый 1-ый импульс будет роявляться на выходе с опережением на время 1 То ц .Чтобы повысить точность воспроизведения в данном устройстве, непрерывно производится суммирование остатков Ьп 1, что приводит к тому, что делитель 9 осуществляет деление частоты генератора 1 следующим образом: когда текущее значение суммы остатков меньше числа МоК, то осуществляется деление на 1 ч"1 когда текущее значение суммы остатков больше или равно числу Мо К, то осуществляется деление на ц + 1.Таким образом осуществляется задержка появления импульса на выходе устройства на время ТО в тот момент, когда расчетное опережение равно или превышает То.Это реализуется следующим обра" зом, Сумматор 13 производит текущее сложение остатков дп. Причем на входы первого слагаемого поступает начальное значение суммы остатков Ьп, а на входы второго слагаемого- предыдущее значение суммы остатковс выходов регистра 12. Значение суммы каждый раз фиксируется в регистре 12 импульсом с выхода управляемого делителя 9 частоты. Как только текущее значение суммы остатков превысит или сравняется с числом Мок , то на выходе старшего разряда сумматора 13 вырабатывается сигнал логической единицы. Этот сигнал, поступая на выход блока 10 переноса, формирует на его выходе число ц + 1, которое заносится в делитель частоты 9. Это и обеспечивает деление частоты 1 на чйслоЯ + 1 и задержку импульса на,выходной шине устройства на время То . Причем вероятность того, что будет задержан ( ф 1)-ый импульс.вместо 1-го в данном устройстве значительно меньше по сравнению с известным.Таким образом, данное устройство позволяет многократно производить измерение исходной частоты импульсной последовательности и с точностью сколь угодно близкой к То воспроизводить импульсную последовательность умноженной исходной частоты, причем воспроизводить при отсутствии на входе исходной импульсной последовательности, при этом данное устройство имеет стабильный коэффициент умножения, более высокую точность умножения и воспроизведения, более широкие, чем у известного устройства возможности. го г 5 Зо формула изобретения Умножитель частоты, содержащий 40 генератор эталонной частоты, выходкоторого подключен к первым входам первого и второго ключей, выход первого иэ которых соединен с первым входом управляемого делителя частоты, 4 -второй вход которого соединен с выходом блока переноса, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу управляемого делителя частоты и к выходу первого регистра памяти, второй вход первого ключа соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом третьего ключа, а выход второго ключа подключен к входу делителя частоты, второй регистр памяти, формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возаказ 3281/71 Тираж 95 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, йодписное а СССР тий наб., д. нного комит тений и откРаушска ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная ил можностей, в него введены формирвватель временных интервалов, сумматори блок запуска, первый выход которого подключен к входам обнуления делителя частоты, регистров памяти ик установочному входу формирователявременных интервалов, информационныйвход которого соединен через третийключ с выходом формирователя импульсов, а выход подключен к второмувходу второго ключа и к первому входу блока управления, второй вход которого подключен к второму выходублока запуска, при этом разрядныевыходы делителя частоты соединены спервыми разрядными входами, кроме первого старшего, сумматора, вторыеразрядные входы которого, кроме второго старшего, подключены к выходу, второго регистра памяти, первый ивторой входы которого соединены соответственно с выходом управляемогоделителя частоты и с первым выходомсумматора, второй выход которогоподключен к третьему входу блока пе реноса, а выход делителя частотысоединен с входом первого регистрапамяти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРР 369672, кл. Н 03 В 19/10 1971