Генератор импульсной последовательности

,) Н 03 К 31 АНИЕ ИЗ ЬСНОй ПОСЛЕ(57) Изобретной техникевышения быстимпульсной и ся к импульсено для поние нос азна пред одейс следо ераторасти. Цел и тел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Патент СНА М 3401353,кл. 331-11, 1968. 80158233 изобретения достигается за счет введения в него первого, второго и третьего триггеров 10 - 12, регистра 8 иновых Функциональных связей. Крометого, устройство содержит управляемыйгенератор 1, первый и второй делители 2 и 3 частоты, Фазовый детектор5, счетчик 6 импульсов, эталонныйгенератор 7 и циФроаналоговый преобразователь 9. Повышение быстродействия достигается за сцет выбора крутизны регулирования управляемогогенератора 1 такой, что дискретнаяподстройка его цастоты осуцествляется за время, примерно равное половине периода входного сигнала . 1 ил . а3 158233Изобретение относится к импульсной технике и может использоватьсяв цифровых интегрирующих вольтметрах,Целью изобретения является повы 5шение, быстродействия генератора импульсной последовательности.На чертеже приведена Функциональная схема генератора импульсной последовательности; 1 ОГенератор импульсной последовательности содержит управляемый генератор 1, первый 2 и второй 3 делители частоты, входную шину 4, Фазовыйдетектор. 5, счетчик 6 импульсов,эталонный генератор 7, регистр 8,цифроаналоговый преобразователь 9,первый 10, второй 11 и третий 12триггеры, шину 13 сброса, первую 14и вторую 15 выходные шины.20Выход эталонного генератора 7подключен к счетному входу счетчика6 импульсов, выходы которого подключены к информационным входам регистра 8, выходы которого подключены к 15входам цифроаналогового преобразователя 9, выход которого подключен к упоавляющему входу управляемого генератора1,выход которого подключен к первойвыходной шине 1 Ч и счетному входу ЗОпервого делителя 2 частоты, первыйвыход которого подключен к информационному входу второго триггера 11,к первому входу Фазового детектора5 и синхровходам регистра 8 и первоготриггера 1 О, инвеосный выход которогоподключен к входу сброса второго делителя 3 частоты, выход которогоподключен к второму входу фазовогодетектора 5, выход которого подключенк входу разрешения счетчика 6 импульсов. Входная шина ч подключенак счетному входу второго делителя 3частоты и синхровходу третьего триггера 12, выход которого подключен квходу разрешения первого делителя, 2 частоты, второй выход которого под. ключен к синхровходу второго триггера 11, инверсный выход которого подключен к входу сброса счетчика 6импульсов и второй выходной шине 15.Шина 13 сброса подключена к входусброса первого 1 О, второго 11 и третьего 12 триггеров и входу сброса регистра 8,55Генератор импульсной последовательности работает следующим образом,На входную шину 4 поступает сигнал, являющийся опооным для подстрой-,ки частоты управляемого генератора 1. Этот сигнал после деления по частоте на два в делителе 3 частоты поступает на один из входов фазового детектора 5, на другом входе которого действует сигнал с первого выхода делителя 2 частоты, производящего деление выходной частоты управляемого генератора 1, На выходе Фазового детектора 5 Формируется импульс, длительность которого пропорциональна разности Фаз сигналов йа его входе. Этот импульс поступает на вход разрешения счетчика 6 импульсов, который осуществляет измерение его длительности подсчетом импульсов с вь 1 хо. да эталонного генератора 7. По окончании счета отрицательный перепад с первого выхода делителя 2 производит перезапись подсчитанного числа в регистр 8, и на выходе цифроаналогового преобразователя 9 устанавливается напряжение, пропорциональное этому числу. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 9 воздействует на управляемый генератор 1, приводя к соответствующемуизменению его частоты. 0 игнал с первого выхода делителя 2 частоты поступает на информационный вход триггера 11, управляемого по синхровходу импульсами с второго выхода делителя 2 частоты. Второй выход делителя 2 частоты выбирается из условия появления пускового перепада на нем с задержкой по отношению к изменению уровня на его первом выходе. перекрывающей задержку установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 9 и время установления нового значения частоты управляемого генератора 1,В оезультате на инверсном выходе триггера 11 и выходной шине 15 формируется интервал, равный предшест" вующему периоду входного сигнала уст" ройства, а частота управляемого генератора 1 поддерживается постоянной До следующего отрицательного перепада на первом выходе делителя 2 частоты. 0 четчик 6 импульсов устанавливается в исходное состояние сигналом с выхода триггера 11, тем самым подготавливаясь к следующему циклу оаботы устройства.Рассмотрим работу устройства в аналитическом виде. установившемуся режиму устройства соответствует1582338 бравенство частот на входах фазовогоТ, = Т (1 + ),. (7) детектора: 5 где Т Т(2) ду = Т /2 = п,Т,/4. Этой разности фаз соответствуетчисловое значение кода в счетчике 6импульсов Чо 11 с д М ( ф)(10) доЫ,(3) В результате измерения длительности д , получаем число где Т - период следования импульсовэталонного генератора 7.Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9 равно: И = - = И (1 - 4 Р)о о о(6) выражение (13) принимает вид Т +ГТ. = Т ( + Ф), (1) Таким образом, при относительном увеличении периода входного сигнала в о раз ( 81) происходит такое- период входного сигнала- период выходного сигналас управляемого генератора 1,и - коэффициент делителя 2частоты по первому выходу.При этом разность фаз сигналов (длительность импульса на выходе фа-зового детектора 5) равна: где ц - значение единицы младшегоразряда цифроаналогового преобразователя 9,Выходное напряжение Б цифроаналогового преобразователя 9, поступаяна управляющий вход управляемогогенератора 1, вызывает уменьшениепериода его выходного сигнала на ве-,личину где С; крутизна генератора 1, управ" ляемого напряжением. При этом период выходного напряжения управляемого генератора 1 определяется выражениемгде Ти - период выходного напряженияуправляемого генератора 1при нулевом управляющем напряжении.Рассмотрим случай, когда частота входного сигнала уменьшилась т.е. ее период стал большим: где Ф - коэФфициент относительногоувеличения периода.Тогда набег фазы входной частотыза два периода входного сигнала сос"тавит,В связи с тем, что частота управляемого генератора 1 в этом интервале остается постоянной, происходитуменьшение длительности импульса на 20 выходе фазового детектора: ЭО Абсолютное значение изменения периода выходного напряжения управляемого генератора 1 при этом составит: 35 = дт,( - 4 Р), (12) Новое значение периода выходного напряжения управляемого генератора40 1 равно: С учетом (7) и (12)45 Т, = Т, + 4 РаТ,. (13),При выборе глубины регулированияуправляемого генератора 1 из условия504 т = тй (1)же увеличение периода выходного напряжения управляемого генератора Заг 1 аздывание в установлении нового значения частоты при этом определяется интервалом, примерно равным половине периода входного сигнала. По окончании переходного процесса устройство находится в установившемся режиме с новым значением цастоты импульсов Р, = 1/Т, на выходной шине 1 ч кратным частоте входного сигнала в течение его предшествующих двух периодов.Работа устройства предусматривает определенное Физирование частот выходных сигналов делителей 2 и 3 частоты: отрицательный перепад сигнала на первом выходе делителя 2 частоты должен происходить приблизительно через Т /2 после положительного перепада сигнала на выходе делителя 3 частоты.Для создания такой разности фаз между этими сигналами, т.е. для ус корения вхождения в режим отслеживания, служит схема принудительной привязки Фазы, выполненная на триггерах 10 и 12.После включения питания произво- З 0 дится установка в исходное состояние схемы устройства импульсом, поступающим на шину 13 сброса. При этом триггер 10 своим выходным. сигналом удерживает делитель 3 частоты в нулевом состоянии, а триггер 12 запрещает работу делителя 2 частоты, сброшенного в "0", На выходе триггера 11 удерживается потенциал "1 н оонуляющий сцетчик б импульсов, Сброшенное состояние регистра 8 приводит к нулевому напряжению на управляющем вхо-: де генератора 1, При этом период Тн выходного сигнала этого генератора с учетом выражений (7) и (1) равен:Т, - 1,25 Т.По окончании импульса, устанавливающего устройство в исходное сос 50 тояние, первый положительный перепад входного сигнала опрокидывает триггер 12. Единичный уровень с выхода этого триггера разрешает работу делителя 2 частоты. Через интервал времени, равный пТи/2 составляющий ,приблизительно 1,25 Т, (см, выражения(1 М) и (1 на первом выходе делителя 2 частоты образуется положительный перепад, который опрокидывает триггер 10. Нулевой уровень триггера 10снимает блокировку делителя 3 частоты, и по ближайшему положительномуперепаду входного сигнала на выходеделителя 3 частоты, появляется единичный уровень. Это приводит к возникновению "1" на выходе Фазового детектора 5 которая открывает счетчик 6импульсов, разблокированный к этомумоменту по входу сброса нулевымуровнем сигнала с выхода триггера 11.Счетчик 6 импульсов производит счетимпульсов эталонного генератора 7до момента возврата первого выходаделителя 2 частоты в нулевое состояние, С учетом того, цто период выходного сигнала делителя 2 частотыпримерно равен 2,5 Тспад выходного сигнала этого делителя наступаетвблизи спада входного сигнала устройства. При этом длительность импульсана выходе Фазового детектора 5 блз -ка к величине Т/2 и, следовательно,осуществлено требуемое фазированиеустройства. Дальнейшая работа устройстьа аналогична работе в режимеотслеживания ухода частоты входногосигнала, .Таким образом, введение в генератор импульсной последовательноститрех триггеров и регистра, а такжесоответству,сщсе изменение связейпозволяет повысить быстродействиеустройства, сведя время установленияустройства до величины, примерноравной половине периода входного сиг нала,формула изобретенияГенератор импульсной последователь. ности, содержащий управляемый гене" ратор, первый и второй делители частоты, эталонный генератор, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу управляемого генератора, выход которого подключен к первой выходной шине устройства,фазовый детектор, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому выходу первого делителя частоты и выходу второго делителя частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью повышения быстродействия, в него введены первый, второй и третий триггеры и регистр, . информационные входы которого под" "Составитель А.ПерфильевфТехред Л,Сердюкова Корректор М.Самборская Редактор А.Лежнина Заказ 2097 . Тираж 664 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,101 9 15823381 О ключены к выходам счетчика .импуль- -ключен к входной шине и счетному вхоСов, вход разрешения, счетный вход ду второго делителя частоты, вход и вход сброса которого подключены сброса которого подключен к инверссоответственно к выходу фазового ному выходу первого триггера, синхдетектора, выходу эталонного гене- ровход которого подключен к первому рвтора и инверсному выходу второго выходу первого делителя частоты и триггера, информационный вход и синх- синхровходу регистра, выходы которо" ровход которого подключены соответст- го подключены к входам цифроаналовенно к первому и второму выходам 10 гового, преобразователя, вход сброса первого делителя частоты, синхровход регистра подключен . к шине сброса и вход разрешения которого подключе- и входам сброса первого, второго и ны соответственно к выходу управляв- третьего триггеров, выход второго мого генератора и выходу третьего триггера подключен к второй выходной тРиггера, синхровход которого под шине устройства,