Цифро-частотный умножитель

)4 С 06 Р 7/6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Отенк лектвах. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им, Ленинскогокомсомола(54)(57) ЦИФРОЧАСТОТНЬЙ УМНОЖИТЕЛЬ,содержащий счетчик, группу элементов И, первый элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, вход которого соединен счастотным входом цифрочастотного умножителя, а выход соединен с входомсчетчика и с первыми входами элементов И группы, вторые входы элементов И группы подключены к соответствующим разрядам цифрового входацифрочастотного умножителя, начинаяс второго, третьи входы элементов Игруппы подключены к соответствующиминверсным выходам разрядов счетчика,прямой выход-го разряда счетчика( = 11 ъ -1) подключен к (+3)-мвходам элементов И группы, начинаяс (,+1)-го, выходы элементов И группы подключены к входам первого элемента ИЛИ-НЕ, о т л и ч а ю щ и й с я, тем, что, с целью повышения точности умножения, в него включены триггер, Р-триггер, первый и второй элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, первый вход первого элемента И подключен к выходу второго элемента И и к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ; второй вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к выходу третьего элемента ИЛИ-НЕ, третий вход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен квыходу четвертого элемента ИПИ-НЕ, а 1 выход - к выходу цифрочастотного умножителя, первый вход третьегоЯ элемента ИЛИ-НЕ - к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ и к счетному входу счетного триггера, прямой выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ подключен к инверсному выходу у -триггера, а второй вход - к частотному входу цифрочастотного умножителя и к тактовому входу Р -триггера, 1) -вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход второго элемента И подключен к инверсному выходу первого разряда счетчика, второй вход - к первому разряду цифрового входа цифрочастотного умножителя, а третий вход - к входу счетчика.1 12Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено для умножения частоты импульсов в устройствах преобразования информации, в частности в цифровых функциональных преобразователях,Цель изобретения - повышение точности умножения.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого цифрочастотного умножителя; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Цифрочастотный умножитель (фиг. 1) содержит частотный вход 1, ь-разрядный счетчик 2, реализованный на триггерах 3, 3, , 3, группу 4 элементов И 5, 5, , 5 п, элемент ИЛИ-НЕ 6, элемент И 7, элемент И 8, Р -триггер 9, счетный триггер 10, элементы ИЛИ-НЕ 11 н 12, элемент ИЛИ-НЕ 13, цифровой вход 14 (входы 14, 14, , 14+ разрядов), элемент НЕ 15, выход 16, На фиг, 2 временные диаграммыобозначены порядковыми номерами элементов, на выходах которых они сняты, Номера триггеров, диаграммы которых сняты на инверсных выходах, снабжены знаком инверсии, Временные диаграммы показаны для управляющего цифрово-. го кода, поданного на входы 14, 14,14+,равного (29)1 о(11101) .Вход элемента НЕ 15 соединенс входом 1 умножителя, а выход -с входом счетчика 2 и с первымивходами элементов И 5, 55. Вторые входы элементов И 5,5 , , 5 и подключены соответственно к входам 14 , 14 З, ., 14+,третьи входы элементов И 5, 5,5 - соответственно к инверсным выходам триггеров 3, 3 ,Зь счетчика 2; прямой выход триггера 3 подключен к четвертым входам элементов И 5, 5, , 5 и,прямой выход триггера 3 - к пятымвходам элементов И 5, 5,5 и т.д., прямой выход триггера 3.,подключен к Ь +2)-му входу элемента И 5, а выходы элементов И 55, , 5 подключены к входамэлемента ИЛИ-НЕ 6, Первый входэлемента И 8 подключен й выходуэлемента И 7 и к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 13, второй вход которого подключен к второму входу элемента И 8 и к выходу элемента ИЛИ 03522НЕ 12, третий вход элемента ИЛИНЕ 13 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 11, а выход - к-выходу 16умножителя. Первый вход элемен 5 та ИЛИ-НЕ 12 подключен к выходуэлемента ИЛИ-НЕ 6 и счетному входусчетного триггера 10, прямой выходкоторого подключен к второму входуэлемента ИЛИ-НЕ 12, Первый вход эле 1 О мента,ИЛИ-НЕ 11 подключен к инверсному выходу 3 в .триггера 9, а второйвход - к входу 1 умножителя и ктактовому входу -триггера 9,вход которого подключен к выходуэлемента И 8. Первый вход элемента И 7 подключен к инверсному выходу триггера 3, второй вход -к входу 14, а третий вход - к входу счетчика 2.Цифрочастотный умножитель работает следующим образом,Перед началом работы триггеры 3,3, , 3 счетчика 2 и триггер 9установлены в нулевое состояние,25 а триггер 10 - в единичное. Счетчик 2, реализованный на триггерах 3 3.3 элементы И 5 А5, , 5, элемент ИЛИ-НЕ 6, входы 14 , 14, , 14, и элемент НЕ 15представляют собой двоичный умножи-,тель частоты, на вход 1 которогоподаются отрицательные импульсы.Сигнал на выходе- го элемента И 5может быть равен единице толькотогда, когда выполняются следующиеусловия; равен единице сигнал навходе 14+ , на инверсном выходетриггера 3 присутствует сигнал логической единицы, на прямых выходахтриггеров 3;, 3;, , , 3 при 40чсутствует сигнал логическои единицы,Выходные сигналы элементов И 5,5, , 5 стробируются импульсами, подаваемыми с выхода элемента НЕ 15. Таким образом, при подаче на вход 1 умножителя отрицательного импульса, а на входы 14, 14 э, 14+ потенциала логической единицы импульс появится на выходе тогоиз элементов И 5, 5.5 и, кодному из входов которого подключенинверсный выход триггера, переходящего по заднему фронту входного импульса умножителя иэ нулевого состояния в единичное, Если же подать на вход 1 умножителя серию из в импульсов, то число импульсов М на выходе 1 -го элемента И 51203522 Выходные импульсы элементов И 5,5 к, , 5 не сонпадают между собой во времени и суммируются эле ментом ИЛИ-НЕ 6. Поэтому при подачена входы 14 , 14 , , 144 с,соответственно сигналон К, Ксоответствующих различным разрядамдвоичного числа К , так что(5) 50 И 7 Поэтому число импульсов д зависимость между числоь импульСОВ М На ВХОДЕ И МЬь(21 На ВЫХОДЕ22 Хумножителя (элемента ИЛИ-НЕ 6) будетс учетом (1) следующей: 11(1 с 1 Вх М ьх"Ьь(х 1-Кп 2 фК(2-1 ."+К 1 п Учитывая (2), получаем выраже.ние описывающее работу двоичного 2умножит еля Счетный триггер 10 и элемент ИЛИНЕ 12 предстанляют собой делительчастоты импульсов на дна со стробированием входными импульсами (имРпЛ-НЕ 6),пульсами с выхода элемента РдЛ-Н ),Поэтому число импульсовйьна выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 связано счислом импульсов Мах на входе умножителя следующим соотношением:,Наличие уровня логического нуля на входе 14 вызывает появление нулевого логического уровня на выходе элементов И 8 и 7, единичного логического уровня на инверсном выходе 1 с -триггера 9 и, следовательно, уровня логического нуля на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11. Таким образом, число импульсов на выходе 16 предлагаемого умножите 15 20 25 30 35 40 ля при нулевом потенциале на входе 14 определяется выражением (7).При подаче на вход 141 сигнала К+,= 1, количество импульсов К(1 ьх на выходе элемента И 7 (аналогично сказанному об элементе И 5,) связано с количеством импульсов Мь на входе 1 умножителя выражением Выходная импульсная последовательность элемента И 7 суммируется с выходной импульсной последователь-, ностью элемента ИЛИ-НЕ 12 с помощью элемента ИЛИ-НЕ 13. При совпадении импульсов этих последовательностей на выход элемента ИЛИ-НЕ 13 проходит импульс, а на выходе элемента И 8 появляется уровень логической единицы, который по заднему фронту отрицательного входного импульса умножителя записывается в 0-триггера. При этом элемент ИЛИНЕ 11 открывается и пропускает на свой выход следующий импульс с входа 1 умножителя, который своим задним фронтом записывает в П -триггер 9 ноль, появившийся к этому времени на выходе элемента И 8. Следует отметить, что импульсы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 не совпадают с импульсами выходных импульсных последовательностей элементов ИЛИ-НЕ 12 и И 7, так как они занимают свободные позиции, возникшие в результате деления выходной импульсной последовательности элемента ИЛИ-НЕ 6 и входной импульсной последовательности умножителя на два. Из этого видно, что два совпадающих во времени импульса выходных импульсных последовательностей элементов ИЛИ-НЕ 12 и И 7 вызынают появление на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 двух несовпадающих вовремени импульсов. Таким образом, происходит суммирование выходных импульсных последовательностей элементов ИЛИ-НЕ 12 и предлагаемого цифрочастотного умно;кителя при числе входных импульсов Мв определяется с учетом (2), (5( и (6) выражением иЙи(МехК 2 (2 Кп( ) (=1(- двоичное число, соответствующе управляющемукоду-, поданному на управляющие входы 14,14 г14 и+и: и+ - разрядность управляющего кода.Выражение (8) аналогично выражению (4), описывающему работу известного устройства.1203522 г,8 Составитель В.ДанчеевТехред М,Надь Корректор С,Чер едактор В.Петра Заказ 8418/ писное Госуда В по делам13035, Моск иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Уо уми юиее Тираж 709 твенного ко обретений и Ж, Раув