Умножитель частоты следования импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик:СоциалнстическнкРеспублик(22) Заявлено 200781 (21) 3319848/18-21с присоединением заявки НовДата опубликования описания 30 д 133(72) Авторы И; Луговцов, Н.Г. Луговцова и Л.И. Сал П изобретения 71) Заявител УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТО ДОВАНИЯ ИИПУЛЬСО т Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова.но в измерительной технике, приборостроении и устройствах дискретной обработки информации,Известен умножитель частоты.импульсов, содержащий генератор опор" ной частоты, выход которого через делитель частоты соединен с одним входом 1 О первого счетчика импульсов, другой вход которого подключен к входу ум-.: ножителя частоты импульсов, а непо-средственно - с одним входом второго счетчика импульсов, другой вход которого соединен с выходом племента .ИЛИ, входы которого соединены с входом н выходом умножителя частоты импульсов, входы регистров сдвига соединены с выходами разрядов первого счетчика импульсов, выходы - с. соответствующими входами блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами разрядов второгосчетчика импульсов, тактовые входы регистров сдвига подключены к входу умножителя частоты импульсов Г 11.Недостатком устройства является низкая точность умножения частоты в случае образования остатка от деления периода входной частоты на копф.фициент деления,.равный коэффициенту к умножения.Наиболее близким по ехнической сущности к предлагаемому является пересчетное устройство, содержащее регистр, выход которого соединен с первой группой входов первого элемен та сравнения, выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первой группой входов второго элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и.четвертого элементов И, первым выходом дешифратора и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к вход" ной шине, а выход - к счетному входу второго счетчика импульсов обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход - с входомдешифратора, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ второй вход которого соединен с выходом первого элемента сравненияи к первому входу второго элемента ИЛИ, а выходы обоих элементов ИЛИсоединены с обнуляющими входами третьего и четвертого счетчиков импульсон, счетный вход четвертого счетчика импульсов через четвертый элемент И подключен к выходу генератора опорной частоты, шестой и седь- э мой элементы И, первые входы которых соединены с третьим выходом дешифратора, второй элемент НЕ и дополнительные элементы ИЛИ 2 .Однако у известного устройства 10 недостаточно высокая точность умно". жения.Цель изобретения - повышение точности умноженияС этой целью в умножитель частоты следования импульсов, содержащий регистр, выход которого соединен с первой группой входов первого элемента сравнения, выход которого через первый элемент Й подключен к счетному 2 О входу первого счетчика импульсов,ф выход которого соединен с первой группой входов второго элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первым выходом дешифратора и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине, а выход - к счетному входу второго счетчика импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход - с входом дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения, и к первому входу нторого элемента ИЛИ, а выходы обоих элемен ,тон ИЛИ соединены с обнуляющими вхо" цами соответственно третьего и чет:вертого счетчиков импульсов, счет:ный вход четвертого счетчика импульсон через четвертый элемент И подключен к выходу генератора опорной частоты, шестой и седьмой элементы И, первые входы которых соединены с третьим выходом дешифратора, а второй элемент НЕ, введены сумматоры и пятый и шестой счетчики импульсов, обнуляющие входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, счетные входы - с выходами соответственно .седьмого и третьего элементов И, вторые входы которых через второй элемент НЕ подключены к выходу генератора опорной частоты, а ныходы - с первыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров, вторые группы нходов которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого счетчиков импульсова выходы - с вторыми группами входов соответственно церного и второго65 элементов сравнения, при этом третийвыход дешифратора соединен с вторымвходом первого элемента И, выходкоторого соединен с обнуляющим вхо-.дом первого счетчика импульсов, авторые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходамсоответственно первого элемента сравнения и второго элемента И, приэтом ныход шестого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит счетчики 1-6импульсов, одновибратор 7, регистр8, генератор 9 опорной частоты, дешифратор 10, элементы И 11-17, элементы 18 и 19 сравнения, элементыНЕ 20 и 21, сумматоры 22 и 23, элементы ИЛИ 24 и 25, входную шину 26,выходную шину 27.Устройство работает следующимобразом.В начальный момент времени одновибратор 7 вырабатывает одиночныйимпульс, который устананливает счетчики 1-6 в нулевое состояние. В регистр 8 записывается коэффициент деления, равный заданному коэффициенту К умножения,С поступлением на шину 26 первогоимпульса умножаемой частоты счетчик2 переключается в очередное состояние. При этом импульс с третьего выхода дешифратора 10 открывает элементы 16, 11 и 17, в результате чего счетный вход счетчика 3 соединяется с выходом генератора 9, счетныйвход счетчика 1 - с выходом элемента 18, а счетный вход счетчика 5 соединяется через элемент 21 - с выходом генератора 9,Делитель опорной частоты, собранный на втором и пятом счетчиках 3и 5, регистре 8, элементе 18, сум-.маторе 22 и элементе 24 делит частоту генератора 9 в соответствии с за-данным коэффициентом деления, записанным в регистр 8.При этом делитель опорной частотыработает следующим образом.Счетчик 3 считает импульсы с выхода генератора 9, а счетчик 5 с выхода элемента 21, сдвинутые друготносительно друга на полпериодаопорной частоты. Сумматор 22 производит суммирование кодов счетчиков 3и 5. Выходной текущий код сумматора22 сравнивается с фиксиронанным кодом регистра 8. При сравнении кодоврегистра 8 и .сумматора 22 на выходеэлемента 18 вырабатывается импульс,который поступает через элемент 24на обнуляющие входы счетчиков 3 и 5,сбрасывая их в нулевое состояние.Счетчики 3 и 5 снова начинают запол-,993461 5,5 35 40 45 50 импульсами с выхода генератора 9 до следующего сравнения кодов регистра 8 и сумматора 22 и т,д, Код на выходе сумматора 22 изменяется в течение периода опорной частоты дважды, в результате чего квант времени делителя опорной частоты равен половине периода опорной частоты.Сигналы с выхода элемента 18, т.е. с выхода делителя опорной частоты с частотой поступают через открытый элемент 11 на счетный вход счетчика 1 и заполняют его до поступления на вход устройства второго импульса умножаемой частоты.С приходом второго входного импульса счетчик 2 переключается в очередное состояние. При этом импульс с третьего выхода дешифратора 10 закрывает элементы 16, 11 и 1, отключая счетные входы счетчиков 3, 1 и 5 от выходов генератора 9, элемента 18 и элемента 21 соответственно, и открывает элементы 14 и 13, соединяя соответственно счетные вхо- . ды счетчиков 4 и 6 с прямым и инверсным выходами генератора 9.Сигнал высокого уровня с первого выхода дешифратора 10 через элемент 20 закрывает элемент 15, в результате чего счетный вход счетчика 2 отключается от шины 26Счетчик 2 блокируется по счетному входу от приема следующих входных импульсов периодической последовательности. Второй входной импульс умножаемой частоты определяет длительность периода следования импульсов умножаемой частоты.В течение первого периода умножаемой частоты в счетчик 1 записывается м импульсов с выхода элемента 18, т.ес выхода делителя опорной частотыйгде Е- частота следования импульсов генератора опорнойчастоты;Е 8 - частота умножаемой входнойпериодической последовательностиуК - коэффициент деления опорной частоты, равный заданному коэффициенту умножения.Счетчики 4 и 6 считают поступающие на их счетные входы импульсы с выхода генератора 9 и выхода элемента 21, сдвинутые друг относительно друга на полпериода опорной час.тоты. Сумматор 23 производит суммирование кодов счетчиков 4 и б. Выходной текущий код сумматора 23 сравнивается с Фиксированным кодом счет,чика 1. При сравнении кодов сумматора 23 и счетчика 1 на выходе элемента 19 вырабатывается импульс, который поступает через открытый элемент12 на шину 27, обнуляющие входы счег.чиков 4 и 6 через элемент 25, сбрасывая их в нулевое состояние. Счетчики 4 и 6 снова начинают заполняться импульсами с выхода генератора 9и выхода элемента 21 до следующегосравнения кодов сумматора 23 и счетчика 1 и т.д. Частота срабатыванияэлемента 19, определяющая величинуумноженной частоты, равна 2 Е,.ых- ."- .- эфэх Умножение частоты будет продол жаться до установки в нулевое состояние счетчика 2 например, путем повторного запуска одновибратора 1). После установки в нулевое состояние счетчика 2, сигнал с выхода деширатора 10 установит счетчики 3, 1, 5 и 6 в нулевое состояние. После этогс устройство готово к очередному запуску.Введение в известный умножитель частоты импульсов новых элементов и связей между ними позволило повысить точность умножения. Формула изобретения Умножитель частоты следования импульсов, содержащий регистр, выход которого соединен с первой группой входов первого элемента сравнения, выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первой группой входов второго элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первым выходом дешифратора и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход которогО подключен к входной шине, а выход - к счетному входу второго 55 счетчика импульсов, обнуляющий входкоторого соединен с выходом одновибратора, а выход - с входом дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента 60 ИЛИ, второй вЪод которого соединенс выходом первого элемента сравнения,и к первому входу второго элементаИЛИ, а выходы обоих элементов ИЛИсоединены с обнуляющими входами соответственно третьего и четвертого 5 счетчиков импульсов, счетный вход993461 аз 506/75 Тираж 934 Подписно ВНИИП лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектнаячетвертого счетчика импульсов черезчетвертый элемент И гдключен к выходу генератора опорной частоты, шестой и седьмой элементы И, первыевходы которых соединены с третьимвыходом дешифратора, и второй элемент НЕ, отличающийсятем, что, с целью повышения точностиумножения, в него введены сумматорыи пятый и шестой счетчики импульсов,обнуляющие входы которых соединеныс выходами соответственно первогои второго элементов ИЛИ, счетные входы - с выходами соответственно седьмого и третьего элементов И, вторыевходы которых через второй элементНЕ подключены к выходу генератораопорной частоты, а выходы - с первыми группами входов соответственнопервого и второго сумматоров, вторыегруппы входов которых соединены свыходами соответственно третьего и. четвертого счетчиков импульсов, авыходы - с вторыми группами входовсоответственно первого и второгоэлементов сравнения, при этом третийвыход дешифратора соединен с вторымвходом первого элемента И, выходкоторого соединен с обнуляющим входом первого счетчика импульсов, авторые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходамсоответственнопервого элемента сравнения и второго элемента И, при этом,выход шестого элемента И соединен сосчетным входом третьего счетчикаимпульсов.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 580634, кл, Н 03 К 5/156, 1976.2. йвторское свидетельство СССР70 по заявке Р 3308939/18-21,кл. Н 03 К .5/156, 20.06.81,