Умножитель частоты следования импульсов

(22) Заявлено 08.12,80 (21) 3 212735/18-21 с присоединением заявкиН 03 В 19/10 3 Ьсударстмнлый комнтет СССР да делам изабретенкй и открьтнк(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано как в качестве автономного щибора, так и в качестве устройства, встраиваемого в информапионно-измерительные системы.Известен умножитель частоты следования импульсов, содержащий делитель опорной частоты с коэффициентом деления, равным коэффициенту умножения, 1 о счетчик импульсов опорной частоты, входной формирователь, запоминающий регистр и блок управления 13Недостатком этого устройства являет . ся сравнительно невысокая точность 15 4умножения при неравномерном ттериоде следования импульсов умножаемой частоты.Наиболее близким по технически ;ущности является умножитель частоты 20 следования импульсов, содержащий последоватетп но соединенные входной формирователь и блок управления, первый вы ход которого подключен к установочным 2входам делителя опорной частоты, управляемого делителя частоты и управлякацему входу запоминающего регистра и первому входу триггера, а второй выходк установочному входу счетчика импульсов, выход которого через запоминающийрегистр связан с управлятошим входомуправляемого делителя частоты, источник опорной частоты через делитель частоты связан с входом счетфкка импульсов и непосредственно с входом ключа,управляющий вход которого подключен квыходу триггера Г 23Недостаток данного устройства - невысокая точность умножения, так какпук неравномерном периоде следовании.импульсов умножаемой частоты число импульсов им формируемых прн уменьшениипериода следования становится ммьшекоэффициента умножения,1 Ьль изобретения - повьппение тоцщоочи умножения.Поставленная пель достигается тем,что в умножитель частотФ следования945962 3импульсов, содержащий последовательно соединенные входной формирователь им пульсов и блок управления, первый выход которого подключен к установочным входим делителя опорной частоты и управляемого депитепя частоты, к управляющему входу запоминающего,регистра и первомувходу триггера, а второй выход - к установочному входу счетчика иптульсов, счетный вход которого подключен к выходу делителя опорной частоты, а выход через запоминающий регистр -к управляющему входу управляемого делителя частоты и источник опорной частоты, выход которого соещщен с входомделителя опорной частоты и первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом триггера, введены пороговый элемент, элсменты ИЛИ, и элемент запрета, первый вход которого соединен с выходом управляемого делителячастоты, вход которого подключен ксинхронизирующему входу блока управления и к выходу исто дпла опорной частоты, второй вход - с выходом первогоэлемента ИЛИ, а выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом ключа, авыход - с входом порогового элемента,первый выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которогосоедшен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом порогового элемента.На чертеже представлена структурнаясхема предлагаемого устройства,Устройство содержит входной формирователь 1 импульсов, блок 2 управления, делитель 3 опорной частоты, управляемый делитель 4 частоты, которыйможет быть выполнен в виде счетчикаимпульсов с элементом сравнения илив виде любого другого известного делителя, упраьпяемого кодом так, что коэф фициент деления равен числу, передаваемому этим кодом, запоминающий регистр5, счетчик 6 импульсов, ключ 7, триггер 8, элемент 9 запрета, элементыИЛИ 10 и 11 пороговый элемент 12,источник 13 опорной частоты.Пороговый элемент 12 является элементом число-импульсного типа и можетбыть выполнен, например, на базе счетчика и дещпфратора, Срабатывание порогового элемента 1 2 соответствует моменту накопления в счетчике числа И =ф= К - 1 юп 1 л 1 сов, где К - коэффициентумножения. 4Устройство работает следующим образом.Импульсы Яо от источника 13 поступают на вход делителя 3, коэффициент деления которого равен заданному коэффициенту умножения К, Импульсы с выхода делителя 3, частота которых равна з //с, поступают на вход счетчика 6, Одновременно импульсы опорной частотыпоступают на вход управляемого де-. лителя 4, коэффициент деления которого равен числу, зафиксированному в регистре 5.К моменту поступления очередного импульса умножаемой частотыв счетчике 6 фиксируется число т, равное Ео ТК, где Т; -текущее значекие перйода следования импульсов умножаемой частоты. Импульс умножаемой частотычерез формироватепь 1 поступает в блок 2, на синхронизирующий вход которого подаются импульсы опорной частоты Ео . Блок 2 срабатывает и по переднему фронту импульса опорной частоты Го формирует на своем первом выходе импульс, по которому делитель 3 и управляемый делитель 4 устанаыпюайтся в исходное нулевое состояние. На выходе тжггера 8 устанавливается единичный сигнал, а число т зафиксированное к этому моменту в счетчике 6, переписывается в регистр 5 и устанавпивает коэффициент деления управляемого делителя 4, Затем по заднему фронту импульса на первом выходе бпока 2 на его втором выходе формируется импульс, по которому счетчик 6 устанавливается в исходное нулевое состояние, На выходе упраьпяемого делителя 4 формируется последовательность импульсов с частотой, равнойф11 т;При единичном сигнале на выходе триггера 8 элемент 9 заблокирован, а ипоч 7 разблокирован, Импульсы опорной частоты Ео проходят через разблокированный ключ 7 и через элемент 11 поступают на выход устройства и на счетный вход порогового элемента 12. По заднему фронту ( К - 1)-го импульса пороговый элемент 12 срабатывает и на его первом выходе формируется единичный сигнал, который поступает через элемент 10 на управляющий вход элемента 9. По заднему фронту следующего импульса происходит обратное срабатывание порогового элемента 12. При этом на его первом выходе устанавли5ввется нулевой сигнал, а на втором выходе формируется импульс, по которому триггер 8 устанавливается в исходное нулевое состояние. Ключ 7 блокируется, а. элемент 9 запрета разблокируется, В 5 результате на выход устройства и на счетный вход порогового элемента 12 начинают поступать импульсы с выхода управляемого делителя 4.Пусть следующий импульс умножае-, 10 мой частоты поступает через интервал времени Т Т . Тогда число импуль 1+сов, формирующихся на выходе управляемого делителя 4 за интервал времени Т., превышает порог срабатывания 151+1порогового элемента 12. В результате при поступлении на выход устройстваК - 1 импульса с выхода управляемого делителя 4 пороговый элемент 12 срабатывает и блокирует элемент 9, Поступ ление импульсов с выхода управляемого делителя 4 на выход устройства прекращается. При поступлении импульса умножаемой частоты единичным сигналом триггера 8 разблокируется ключ 7 и на вы ход устройства поступает импульс опорной частоты 0, вызывающий обратное срабатывание порогового элемента 12. Элемент 9 разблокируется и вновь формируемые импульсы управляемого дели- З 0 . теля 4 начинают поступать на выход устройства, Таким образом, до появления первого импульса вновь формируемой импульсной последовательности на выходе упрввпяемого делителя 4, на вьход 35 устройства поступает К - 1 имттульс с выхода управляемого делителя 4 и один импульс опорной частоты Е 0, т,е. число импульсов, равное коэффициенту К..Пусть следующий импульс умножае мой частоты поступает через интервал времени Т(Т так, что число импульсов, формируюшихся на выходе уп равпяемого делителя 4 и, следовательно, на выходе устройства оказывается мень шим порога срабатывания порогового элемента 12. При поступлении импульса умножаемой частоты элемент 9 блокируется и недостаюшееф до порога срабатывания число импульсов поступает на счетный вход порогового элемента 12 через рвзблокированный ключ 7. Следую ший К-ый импульс, поступающий иа выход устройства, вызывает обратное срв; батывание порогового элемента 12. Элемент 9 разблокируется и на выход устройства начинает поступать вновь форми руемая последовательность импульсов а выхода управляемого делителя 4. Твк как С 2 6О)вихр то появление К-го импульса йрвктически совпадает с моментом окычания текущего периода Т;+ следования импульсов умножаемой частоты.При нулевом значении параметра входной частоты ключ 7 оказывается заблькирован нулевым сигналом с выхода тритгера 8, а элемент запрета 9 - единичным сигналом, поступающим с первого выхода порогового элемента 9, В результате подача импульсов на выход устрой 1 ства прекращается. Следовательно, при нулевом значении параметра умножаемой частоты значение выходной частоты так-. же равно нулю,Введение новых элементов - порогового элемента, первого и второго эпементов ИЛИ и элемента запрета - выгодно отличает предлагаемое устрот"ство от известного,. поскольку позволяет формировать за текуший период при неравн(- мерном периоде следования импульсов умножаемой частоты число импульсов, равное коэффициенту умножения, т.е.повысить точность умножения.Формула изобретенияУмножитель частоты следования импульсов, содержащий последовательно соединенные входной формиюватель импульсов и блок управления, первый выход которого подключен к установочным входам делителя опорной частоты и ут- равпяемого делителя частоть, к управляющему входу запоминающего .регистра и первому входу триггера, в второй выход - к установочному входу счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу делителя опорной чаототы, а выход через звпоминакиций регистр - к управляющему входу управляемого делителя частоты и источник опорной частоты, выход которого соединен с входом делителя опорной частоты и первь 1 м входом ключа, второй вход которого соединен с выходом трютера, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены пороговый элемент, элементы ИЛИ и элемент запрета, первый вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, вход которого подключен к синхронизирующему входу блока управления и к выходу источника опорной частоты, второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ, в выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй :вход которого соединен с выходом клю 7 9 ча, а выход - с входом порогового элемента, первый выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом порогового элемента,2 8 Источники информадии,цринятые во внимание про экспертизе73 Тираж 959ВНИИ ПИ Государственного комитетпо делам изобретений и133035, Москва, Ж, Рауш Подписное а СССР открытий кая наб., д