Адаптивный умножитель частоты следования импульсов

(56) Авторское свидВ 1150743, кл. Н 0319.1083. ельство ССС 5/156,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) АДАПТИВНЫЙ УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫСЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЪСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике, автоматике и телемеханике. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства - достигается за счетавтоматической установки коэффициента (К) умножения, а также исключения14 ошибочного перехода на другой К прибольших К умножения. Устройство содержит элементы 1 и 2 задержки, входную шину 3, элементы И-НЕ 4, 5 и 27 элемент И 6, элементы ИЛИ 7, 8, счет.чики 9 и 24 импульсов, преобразователь 10 код-напряжение, регулируемую линию задержки 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, инверторы 13 и .4, выходную шину 15, многоотводную линию задержки 16, коммутатор 17, интегрирующие цепочки из 03355резисторов 18,1, 18,2, конденсаторов19.1, 19.2 и варикапов 20,1, 20,2,инверторы 21, 22 и 26, резисторы 23,1и 23.2, элемент 25 сравнения кодов.Устройство обеспечивает автоматическое. переключение К умножения и независимо от величины К исключает ошибочный переход на другой К умножения, близкий к заданному, за счет контроля и регулировки К, проводимых одновременно с регулировкой фазы. 4 ил.Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в.измерительной технике, автоматике ителемеханике.Цель изобретения - расширение5функциональных возможностей устройства за счет обеспечения автоматической установки коэффициентов умножения, а также за счет исключения ошибочного перехода на другой коэффи"циент при больших коэффициентах умножения, что позволяет расширить ди-апазон коэффициентов умножения частоты. 5На фиг.1 приведена электрическая структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - 4. - временные диаграммы, поясняющие его работу.Адаптивный умножитель частоты сле - дования импульсов содержит первый и второй элементы 1 и 2 задержки, входпервого иэ которых соединен с входной шиной 3, первый и второй элементы И-НЕ 4 и 5, элемент И б, первый и 25 второй элементы ИЛИ 7 и 8, первыйвход первого из которых соединен свыходом элемента И 6, первый счетчик9 импульсов, преобразователь 10 коднапряжение, регулируемую линию 11задержки, элемент ИЛИ-НЕ 12, первыйи второй инверторы 13 и 14, вход первого из которых соединен с выходомпервого элемента 1 задержки, а выход - с первыми входами первого элемента И-НЕ 4 и элемента ИЛУ-НЕ 1235 непосредственно и через последовательно соединенные второй элемент 2 задержки и второй инвертор 14 - с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 12,выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 7 и с первымвходом второго элемента И-НЕ 5, выход которого соединен с первым входом первого счетчика 9 импульсов,второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 8, первыйвход которого соединен с первым входом элемента И 6, с выходной шиной15, с выходом регулируемой линии 11задержки, Регулируемая линия 11 задержки содержит многоотводную линию16 задержки, вход которой соединен симпульсным входом, а выходы черезкоммутатор 17 подключены к первойинтегрирующей цепочке (интегрирующиецепочки состоят иэ соединенных последовательно резистора 18.1 (18,2), конденсатора 19.1 (19;2) и варикапа 201(20,2), выход которой через первыйинвертор 21 соединен с входом второйинтегрирующейцепочки, выход которойчерез второй инвертор 22 соединен свыходом регулируемой линии 11 задерж 1ки, управляющий вход которой череХсоответствующие резисторы 23, 1(23. 2)подключены к точке соединения конденсатора и варикапа первой и второй интегрирующих цепочек, а кодовый входвк адресным входам коммутатора 17. Кодовый выход второго счетчика 24 импульсов соединен с первой группойвходов элемента 25 сравнения кодов,выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 8 и с. вторымвходом второго элемента И-НЕ 5, про314033 межуточный выход второго элемента 2 задержки соединен через третий инвертор 26 с первым входом дополнительного элемента ИЛИ-НЕ 27 и с треть им входом второго элемента И-НЕ 5,5 второй вход дополнительного элемента ИЛИ-НЕ 27 соединен с выходом второго инвертора 4, выход - с входом сброса второго счетчика 24 импульсов, 1 О счетный вход которого соединен через 1четвертый инвертор с выходной шиной 15, шина 29 кода управления соединена с кодовым входом регулируемой линией 11 задержки и с второй груп пой входов элемента 25 сравнения . кодов. Устройство работает следующим об" разом, 20Входная последовательность импульсов на шине 3 (фиг.2 а) задерживается и инвертируется с помощью элемента 1 и инвертора 13 (фиг.25), а,также элемента 2 и инвертора 14 (фиг.26) . 25 При этом на выходах. элементов 4 и 12 формируются отрицательные и положительные импульсы (фиг.22,) соответственно, длительность которых равна.величине задержек импульсов в соответствующих элементах 1 и 2 (в качестве которых можно использовать интегрирующие цепочки либо одну или несколько пар инверторов), Задержку устанавливают в соответствии с максимальной величиной фазовой ошибки выходных импульсов, накапливаемой в интервале одного периода следования входных импульсов при любых допустимых климатических и временных усло О виях эксплуатации, Коэффициент К умножения устанавливается подачей на адресные шины коммутатора 17 и входыэлемента 25 двоичного кода числа К При этом коммутируется соответствую щий отвод линии 16 и первой интегрирующей цепочки, содержащей резистор 18.1, конденсатор 19.1 и варикап 20.1. Эта цепочка вместе с последовательно соединенной с ней через инвертор 21 второй интегрирующей цепочкой, содержащей резистор 18.2, конденсатор 19.2 и варикап 20.2, совместно с инвертором 22 позволяетплав" но регулировать задержку импульсов, проходящих через коммутатор 17. Регулировка задержки обеспечивается подачей напряжения на управляющий вход линии 11, которое через резисторы 55423.1 и 23,2 поступают на варикапы 20.1 и 20.2 соответственно, емкость перехода которых зависит от этого напряжения, Дискретные значения задержки, обеспечиваемые линией 1 б, устанавливаются таким образом. чтобы при отсутствии фазовой ошибки управляющее напряжение на варикапах соответствовало середине их рабочей характеристики при усредненных температурах и других параметрах среды, что позволяет как увеличивать, так и уменьшать задержку импульсов проходящих через линию 11, Если задержкаимпульсов равна требуемой величине=1/2 Кй , где Гв - частота следования входных импульсов, то напряжения на выходах элементов 6 и 7 и шине 15 принимают вид, изображенный на фиг.2к. Фаза этих импульсов устанавливается в моменты 1с помощью импульсов коррекции с выходов элементов 4 и 12 (фиг.22,), а их скважность равна двум независимо от скваж- ности входных импульсов. В моментына выходах счетчика 24 устанавли- Фвается число К, а напряжение на выходе элемента 25 принимает нулевое значение. При этом на выходах элементов 5 и 8 не появляется импульсов, корректирующих задержку линии 11(фиг.2 М,н), После этого импульсом фиг.2 В),поступающим с выхода элемента 27,сбрасывается счетчик 24,и на выходеэлемента 25 вновь устанавливаетсяуровень логической единицы, Однакоимпульс на выходе элемента 5 не фор"мируется, так как на его третий входв этот момент поступает логическийноль с выхода инвертора 26 (фиг.22). "Если 1, то диаграммы напряжений,изображенные на фиг.2, принимают вид,аналогичный изображенному на фиг,Зсоответственно. К моменту С счетчик24 не успевает накопить число К, ина выходе элемента 25 остается логическая единица. При этом на выходеэлемента 5 появляется отрицательный импульс (фиг.ЗИ), который увеличивает число и, записанное в счетчике 9, на единицу. При этом соответственно по" вышается напряжение на выходе преобразователя О, в результате чего снижается емкость варикапов 20.1 и 20.2 и уменьшается задержка . Если С все еще больше й , то на следующем периоде этот процесс повторяется, увеличивая число п еще на единицу. Процесс14033йовторяется до тех пор, пока с не стаНовится равным Е при этом на выходах элементов 5 и 8 - единичный поенциал (фиг.2 м,н). Если й(фиг.4),то на выходе элемента 8 формируетсяОтрицательный импульс (фиг4 м), уменьшающий число и на единицу, в результате чего увеличивается емкость варикапов 20.1 и 20,2, что в конечном ито"10ге устраняет фазовую ошибку,Использование предлагаемого уст"фойстра позволяет автоматическоепереключение коэффициентов умножениянезависимо от величины коэффициен Ба, исключает ошибочный переход надругой коэффициент умножения, близКий к заданному за счет контроля ирегулировки коэффициента, проводимыходновременно с регулировкой фазы. 20 Формула и з о б р е т е н и яАдаптивный умножитель частоты сле 4 ования импульсов по авт. св,55 6У 1150743, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены шина кода управления, элементсравнения кодов, второй счетчик импульсов, третий и четвертый инверторы и дополнительный элемент ИЛИ-НЕ,первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ ичерез третий инвертор - с промежуточным выходом второго элемента задержки, втброй вход - с выходом второгоинвертора, выход - с входом сбросавторого счетчика импульсов, счетныйвход которого соединен через четвертый инвертор с выходной шиной, кодовый выход - с первой группой входов элемента сравнения кодов, выходкоторого соединен с первым входомвторого элемента ИЛИ, вторая группа входов - с шиной кода управленияи с кодовым входом управляемой линиизадержки..Редактор Ю.Серед Кравцова оррект Заказ 300 Подписноекомитета СССРи открытийская наб д. 4/5 В 035,Тираж 928Государственногелям изобретенийосква, Ж, Рауш роизводственно-полиграфическое предприятие жгород, ул. Проектная, 4