Умножитель частоты следования импульсов

(54) УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИИПУЛЬСОВход генератора тактовых импульсов подключен непосредственно к первым входам счетчиков импульсов и через два элемента синхронизации - к вторым входам этих же счетчиков импульсов, выходы которцх через два других элемента синхронизации соединены с входами блока защиты, выход которого через последовательно соединенные триггер и балансный демодулятор подключен к входу управляемого генератора 2.Недостаток известного устройства недостаточно высокая точность умножения.Цель изобретения - повышение точности умножения. истаа умноПоставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты следования импульсов, содержащий управляемый генератор импульсов, делитель частоты, синхронизатор и триггер, введены три кипп"реле, интегратор, элемент Изобретение относится к электрони.ке и вычислительной технике и можетбыть использовано в схемах высокоточных синтезаторов частот, в вычислительных устройствах, в схемах автоматического управления,Известен умножитель частоты, содержащий генератор эталонных импульсов, три ключа, делитель частоты,счетчик импульсов, элемент совпадения, линии задержки, формировательимпульсов и триггер 1 . Недостаток известного устро" недостаточно высокая точностьжения. 1Наиболее. близким к предлагаемому является умножитель частоты следова" ния импульсов, содержащий управляемый генератор, делитель частоты, триггер, генератор тактовыхимпуль 2 сов, четыре элемента синхронизации, два счетчика импульсов, блок защиты и баланснцй демодулятор, при этом вц лженко и М.С. Хотено3 9 Л 41 задержки и элемент совпадения, каждый из входов которого через одно из кипп-реле соединен соответственно с первым и вторым выходами триггера и выходом элемента задержки, вход которого соединен с входной шиной и первым входом синхронизатора, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора импульсов, вход,. которого подключен к выходу интегра О тора, а выход " с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом триггера, при этом выходы элемента совпадения соединены с соответствующими входаМи интегратора, 15На Фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2- временные диаграммы, поясняющие его ,работу.Устройство содержит управляемый уО генератор 1 импульсов, синхрониза-. тор 2 элемент 3 задержки первого импульса, делитель 4 частоты,триггер 5, кипп-реле 6-8, элемент 9 сов. падения, интегратор 10. 25функционально умножитель частоты проще всего представить в виде трех узлов: управляемого генератора 1, интегратора О и блока коррекции частоты управляемого генератора, в зр который входят синхронизатор 2, делитель 4, триггер 5, три кипп-реле 6-8, элемент 9 совпадения и элемент ,3 задержки первого импульса.Управляемый генератор 1 представляет собой преобразователь аналоговой величины - входного напряжения в дискретную (последовательность импульсов определенной частоты). Эта частота определяется величиной емкости и сопротивления времязадающей ЙС-цепочки внутри управляемого генератора 1 и может ступенчато изменяться в зависимости от величины С или В, то есть при этомизменяется рабочий диапазон выходных частот уп 45 равляемого генератора 1. Регулированием же входного напряжения можно изменять выходную частоту плавно внутри выбранного диапазона.59Перед началом работы блок коррекции частоты управляемого генератора 1 приводится в исходное состояние сбросовой цепью. Бсли импульсы умножаемой частоты 1 З отсутствуют,.то син хронизатор 2 не пропускает с выхода управляемого генератораимпульсы частоты Гы на вход делителя 4 (рав 2 4но как и на выход умножителя частоты) и блок коррекции частоты не работает. В момент прихода первого импульса умножаемой частоты Г на второй вход синхронизатора 2 сйимаетсязапрет на прохождение импульсов счастотой Гвы через синхронизатор 2,и они поступают на вход делителя 4,Коэффициент деления делителя 4 (Кд)устанавливается равным половине требуемого коэффициента умножения (К),т.е. К,Кч2. С выхода делителя 4 импульсы счастотой - = - - поступают наеьх 2 ФвыхКД КЧсчетный вход триггера 5 (фиг. 2 а).С первого выхода триггера 5 черезпервое кипп-реле 6 и со второго выхода триггера 5 через второе кипп-реле7 на первый и второй входы элемента9 импульсы поступают уже с частотойпричем эти две сетки имэык к фпуль сов сдвинуты друг относи тель нодруга ровно на .полпериода (Фиг,2 б,в);длительность самих импульсов - менее1 мк , что обеспечивается с помощьюкипп"реле на быстродействующих микросхемах.Первый импульс умножаемой частотыУв, придя на вход элемента 3, снимает запрет на прохождение через неепоследующих импульсов, а сам пройтине успевает. Поэтому с выхода элемента 3 на вход кипп-реле 8 поступаютимпульсы умножаемой частоты Гв, начиная со второго, т.е. передний Фронткаждого из этих импульсов определяетокончание предыдущего периода следования импульсов Т 8 = 1 Лз, Например, появление второго импульса умножаемой частоты, прошедшего черезтретье кипп-реле 8, на третьем входеэлемента 9 (фиг. 2 г) обозначает мо- .мент окончания первого периода следования импульсов умножаемой частоты Тв (1)Элемент 9 определяет величину Фазового сдвига между импульсом, пришедшим на ее первый вход (с периодом1к,следования Т =) и импульсом,Гвыхпришедшим на третий вход (с периодомследования Т = - ), а импульсвх1пришедший на второй вход на полперио.да раньше импульса на первом входе,служит для определения знака фазового сдвига.957112 6 зволяет получить статическую точность умножения выше 0,001. формула изобретения 5При несовпадении по времени импульсов на первом и третьем входах (т 1тв),на одном из выходов элемента 9 в зависимости от знака фазового сдвига появляется строб напряжения, длительность которого равна величине фазового сдвига (фиг. 2 д,е) Это напряжение подается на соответствующий вход высокочувствительного операционного интегратора 10,. что 0 приводит к уменьшению или увеличению напряжения на выходе последнего, а следовательно, и на входе генератора 1, А так как изменение напряжения на входе генератора 1 приводит 1 к изменению частоты следования импульсов на его выходе, то в каждый период происходит коррекция частоты на выходе устройства.Частота входных импульсов обычно уф лежит в диапазоне О, 1-1090 Гц, а максимальная частота выходных импульсов (полоса захвата) определяется свойствами управляемого генератора 1 Благодаря применению для его 2 з построения операционных усилителей и ключей с ИОП-структурой, частота следования выходных импульсов достигает 100 кГц и более. Коэффициент, умножения при умножении низких и ин- Зр франизких частот может быть порядка 10 и более. Предлагаемое устройство умножителя частоты следования импульсов поУмножитель частоты следования импульсов содержащий управляемый ге"нератор импульсов, синхронизатор,делитель частоты и триггер, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности умножения,в него введены три .кипп-реле, интегратор, элемент задержки и элементсовпадения, каждый из входов которого через. одно из кипп-реле соединенсоответственно с первым и вторым выходами триггера и выходом элемента.задержки, вход которого соединен свходной шиной и первым входом син":хронизатора, второй вход которогосоединен с выходом управляемого ге".нератора импульсов, вход которогоподключен к выходу интегратора, а.выход - с входом делителя частоты,выход которого соединен с входом триГгера, при этом выходы элемента совпадения соединены с соответствующимивходами интегратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй ЦЦЦ 52, кл. Н 03 В 19/1 О, 1973.2. Авторское свидетельство СССРНф И 6940, кл. Н 03 8, 19/10 ф 1973.9 И 412 Подписноевенного комитета СССРетений и открытий35, Раушская наб., д,аказ 6622/48 Т ВНИИ