Умножитель частоты

ем заввк нсое рстюев кавктвт СССРвм кзвбрвтвк летен тврыт 8 Дата олублнкова олнсанн Авторобретения(7) Заякнт аунасский политехни 4) УМНОЖИ ЧАСТОТ 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и.можетнайти применение , в частности, для .умножения частоты низко- и инфраниз.кочастотных сигналов,Известен умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов,генератор линейно изменяющегосянапряжения, пороговый блок, ключ,блок опорного напряжения и конден"сатор 11 атком умножителя являютсяные функциональные возмож" н также умножитель часто ащий блок задержки, гепульсов, генератор пило" напряжения, запоминающий омпаратор, преобраэнапряжение, счетчи ффициента и блок уст иента Я .тком данного умно онструктивная сло овак, ре 20 ановжителя жность Недо ст ограничен ности. Извест ты, содер нератор и образного элемент,тель код гистр коэ ки коэффи Недост являетсякий институт им. Антанаса Сйечк при формировании выходной частоты, пропорциональной произведению входной частоты на аналоговый сигнал.Наиболее близким к изобретению является умножитель частоты, содер" жащий формирователь импульсов, под" ключенный входом к входной шмне умножителя частоты, а выходом " к входу первого интегратора и к вхо" ду первого формирователя временных, интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом второго формирователя временных интервалов, подключенного вы" ходом к управляющему входу второго ключа, соединенного выходом с щиной нулевого потенциала, а сигналь. ным входом " с выходом первого интегратора и с сигнальным входом первого ключа, выход которого подключен через запоминающийэлемент к первому сигнальному входу переключате.ля, соединенного вторым сигнальным входом с виной нулевого потенциала,955103 3управляющим входом - с выходом компаратора и с выходной шиной умно-. нителя частоты, а выходом - с первым входом компаратора, подключенного вторым входом к выходу второго интегратора, вход которого соединен с выходом компаратора 31 .Недостатком такого умножителя является ограниченная область применения из-за отсутствия формирования1 о выходной частоты, как произведения входной частоты на аналоговый сигнал.Цель изобретения - расширение области применения умножителя цас% таты.С этой целью в умножитель частоты, содержащий формироватедь импульсов, подклюценный входом к входной шине умножйтеля частоты, а выходом - к входу первого интегратора и к входу первого Формирователя временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом перво" го ключа и с входом второго Формирователя временных интервалов, подклюценного выходом к управляющему входу второго ключа, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого интегратора и с сигнальным входом первого ключа, выход которого подключен церез запоминающий элемент к первому сигнальному входу переклюцателя, соединного вторым сигналь" ным входом с шиной нулевого потен 3 циала, управляющим входом - с выходом, ксмпаратора и с выходной шиной умножителя частоты, а выходом - с.первым входом компаратора подклюценноФ40 го вторым входом к выходу второго интегратора, дополнительно введен амплитудный модулятор, соединенный управляющим входом с выходом компа" ратора, информационным входом " сч ч ч45 второи входнои шинои умножителя цастоты, а выходом - с входом второго интегратора.="вх Задний фронт импульса на выходеФормирователя 1 запускает формирователь 3, вырабатывающий короткий им- фО пульс постоянной длительности, с помощью которого осуществляется замыкание ключа 4 и передача выходногонапряжения интегратора 2 в запоминающий элемент 7, После этого заднимфронтом выходного импульса формирователя 3 запускается формирователь 5, вырабатывающий короткий импульс постоянной длительности, с поНа цертеже изображена блок-схема умножителя частоты,Он содержит Формирователь 1 импульсов, подключенный входом к вход" ной шине умножителя частоты, а выходом - к входу первого интегратора 2 и к входу первого формирователя 3 временных интервалов, Выход формирователя 3 соединен с управляющим входом первого ключа 4 и с входом второго формирователя 5 временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа б. Ключ 6 соединен выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом интегратора 2 и с сигнальным входом ключа 4, Выход ключа 4 подключен церез запоминающий элемент 7 к первому сигнальному входу переклюцателя 8, соединенного вторым сигнальным входом с шиной нулевого потенциала: управляющим входом - с выходом компаратора 9 и с выходной шиной умножителя частоты, а выходомс первым входом компаратора 9. Компаратор 9 подклюцен вторым входом к выходу второго интегратора 10, соединенного входом с выходом амплитудного модулятора 11, управляющий вход сигнала которого подключен к выходу компаратора 9, а информационный входк второй входной шине умножителя цастоты.Умножитель частоты работает следующим образом,Входной периодический сигнал поступает на формирователь 1, на выходе которого формируется последовательность импульсов постоянной амплитуды О , длительность которыхо фравна где К - коэффициент пропорциональности,Т - текущий период входного сигнала,Выходные импульсы формирователяимпульсов поступают на вход интегратора 2. В момент начала очередного,импульса на выходе интегратора 2напряжение равно нулю, а к моментуего оконцания напряжение на выходеинтегратора 2 достигает знацениякгО = , где ь " постоянная времениър уинтегратора 2.955103 бПродолжительность его будет рав- на лВЫХ= 2 р1 Л ОЗ бык ЧВкформула изобретения 5мощью которого обнуляется интегратор 2 через ключ 6 (для обеспечения нормальной .работы умножителя необходимо; чтобы сумма выходных интервалов формирователей 3 и 5 не превыша ла паузы и выходной последовательности импульсов формирователя 11). Напряжение с выхода запоминающего элемента 7, пропорциональное продолжительности оканчивающегося периода входного сигнала, поступает на первый сигнальный вход пере" ключателя 8. Если этот вход подключен к выходу переключателя 8, то 1 з на первом (инвертирующем) входе компаратора 9 будет напряжение, равное О, Поэтому в тот момент, когда интегратор 10 разряжен, напряжение на втором (неинвертирующем) входе ком О паратора 9 равно нулю и на выходе компаратора 9 напряжение равно отрицательному уровню ограничения - Ео . Это напряжение действует на управляющем входу амплитудного модуля- у тора 11. Пусть на второй входной шине умножителя, подключенном к информационному входу модулятора 11, действует аналоговый сигнал у . Тог". да на выходе модулятора 11 будет напряжение О=-К, уЕО, Оно интегрируется интегратором 10 и на выходе последнего напряжение линейно растет со скоростью, пропорциональной у, до тех пор, пока не достигнетИ величины срабатывания, В этот момент компаратор 9 переклюцается и напряжение на его выходе становится равным положительному уровню ограничения +Ео. Этот уровень переключает переключатель 8, соединяя с первым входом компаратора 9 шину нулевого потенциала умножителя цвстоты. При этом состояние компаратора 9 не изменяется, напряжение на выходе моду 4 лятора 11 изменяется на О =К уЕО,11 и а выходное напряжение интегратора 10 начинает линейно уменьшаться до нулевого уровня, В момент времени пересечения нулевого уровня компаратор 9 переключается,. и напряжениеЯ на его выходе становится равным - Е, . Переклюцатель 8 возвращается в исходное положение, подключая выход запоминающего элемента 7 к второму:- входу компаратора 9, и аналогично вы" шеописанному начинается формирование следующего периода Тцквыходно" го импульсного сигнала генератора,где- постоянная времени интегратора 11. Учитывая пропорциональность О л периоду ТВк, частота Гзына вы-. ходной шине умножителя будет связана, с входной частотой 1 8 выражением ви" да где л, 1 лл Таким образом, рассмотренный умножитель обладает более широкими функциональными возможностями, цем прототип, так как позволяет наряду с обычным умножением частоты следования импульсов выполнять формирование выходной частоты, пропорциональной произведению входной частоты на входной аналоговый сигнал. Указанное обстоятельство расширяет область возможного применения рассмотренного умножителя частоты. Умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов,подключенный входом к входной шине умножителя частоты, а выходом - к входу первого интегратора и к входу первого формирователя временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом второго формирователя временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго кпюча, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входомс выходом первого интегратора и с сигнальным входом первого ключа, выход которого подключен через запоминающий элемент к первому сигналь ному входу переключателя, соединенного вторым сигнальным входом с шиной нулевого потенциала, управляющим вхо. дой - с выходом компаратора и с выходной шиной умножителя частоты, а выходом - с первым входом компаратора, подключенного вторым входом к выходу второго интегратора, о т7 955103 8Источники информации,привятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 296215, кл. Н 03 В 19/00, 1969.2. Авторское свидетельство СССРй 657588, кл. Н 03 В 19/10, 1977.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 2826395/18-24,кл, 0 06 0 7/16, 1979 (прототип),л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це" лью расширения области применения умножителя частоты, в него дополнительно введен амплитудный модуля" тор, соединенный управляющим входом с выходом компаратора, информа" ционным входом - с второй входной шиной умножителя частоты,. а выхо" дом " с входом второго интегратора.оставитель С,Каехред Т.Наточка нов Корректор Г.Решетни актор С,Тараненко ТиражГосударственноголам изобретений и Иосква, 3-35, Ра ПодписноеСССР ВНИИПИ по д 113035омите откры шская б., д. 4 Ужгород, ул, Прае иал ППП Патент