Умножитель частоты следования импульсов

Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано визмерительной технике для повышенияточности процесса преобразования час 5тоты при работе с низкочастотнымидатчиками,Цель изобретения - повышение точности за счет снижения влияния помех.На фиг, 1 приведена электрическаяструктурная схема умножителя частотыследования импульсов; на фиг. 2 -схема блока памяти; на фиг. 3 - вре"менные диаграммы, поясняющие работуумножителя частоты следования импульсов при выполнении операции допускового контроля.Умножитель частоты следования импульсов содержит блок 1 управления,делитель 2 частоты, первый счетчик3 импульсов, генератор 4 опорнойчастоты, первый элемент И 5, первыйрегистр 6 хранения, второй счетчик7 импульсов, первый триггер 8, второй триггер 9, второй элемент И 10,третий счетчик 11 импульсов, первый,второй и третий дешифраторы 12-14,блок 15 памяти, элемент 16 задержки,второй регистр 17 хранения, блок 18элементов И, четвертый счетчик 19импульсов, пятый счетчик 20 импульсов, входную 21, выходную 22 и кодо,вую 23 шины, причем вход блока 1управления соединен с входной шиной21, первый выход блока 1 управленияподключен к первому входу блока 15памяти и через элемент 16 задержкик соединенным между собой управляющимвходам третьего, четвертого и пятогосчетчиков 11-20 импульсов, второйвыход блока 1 управления подключенк соединенным между собой входам сброса делителя 2 частоты, первого счетчика 3 импульсов, к второму входублока 15 памяти и к входам сбросапервого и второго триггеров 8 и 9,выход генератора 4 опорной частотысоединен с вторым входом первогоэлемента И 5, с первым входом второ"го элемента И 10, с вычитающим входом второго счетчика импульсов 7 ис тактовым входом делителя 2 частоты, выход старшего Разряда которогоподключен к суммирующему входу первого счетчика Э импульсов и к вычитающему входу третьего счетчика 11импульсов, выходы делителя 2 частотыпоразрядно соединены с информационными входами второго регистра 17 хранения, выходы которого поразрядно подключены к информационным входам пятого счетчика 20 импульсов, вычитающий вход которого подключен к выходу первого элемента И 5, выход к входу запуска первого триггера 8, выход которого соединен с вторымвходом второго элемента И 10, выход которого подключен к вычитающему входу четвертого счетчика 19 импульсов, информационные входы которого подключены к кодовой шине 23, выходы - поразрядно подключены к информационным входам второго и третьего дешифраторов 13 и 14, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока 15 памяти, выход которого подключен к тактовому входу второго регистра 17 хранения и к тактовому входу первого регистра 6 хранения, информационные входы ко- . торого поразрядно подключены к выходам первого счетчика Э импульсов, выходы - к входам блока 18 элементов И и к соответствующим информационным входам третьего счетчика 11 импульсов, выходы которого поразрядно подключены к входам первого дешифратора 12, выход которого соединен с входом запуска второго триггера 9, выход которого подключен к первому входу первого элемента И 5, причем выходы блока 18 элементов И подключены к информационным входам второго счетчика 7 импульсов, выход которого подключен к управляющему входу блока18 элементо И и к выходной шине 22.1Блок 15 памяти содержит элемент И 24, выход которого соединен с выходом блока 15 памяти, первый вход которого соединен с первым входом элемента И 24, второй вход - с первым входом элемента ИЛИ 25, выход которого соединен с первым входом триггера 26, выход которого соединен с вторым входом элемента И 24, второй вход - с третьим входом блока 15 памяти, четвертый вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 25.Допусковой контроль в умножителе частоты следования импульсов выполняется относительно точного значения кодового эквивалента И периода Твходной последовательности, который равен М= Е п 1 1"Т/Т, М 3+ час Т/Т,+.11.98135 5 15При этом допусковой контроль реализуется в умножителе в соответствии с соотношением Е ПЕ И, 3+ час ИТ 3- ЛИ ( Е п 1 ИТ. 1 + час ГИт;3 ((Е пф 1 И . + час СИт;,Э +1,Ют;, И т;, - кодовые эквиваленты1-го и (д)-го периодов Т; .и Твходных последовательностей;час 1 1 - дробные части;Е пй Г 1 - операция взятия целойчасти числа;311 - допустимое с точкизрения обеспечиваемой точности изменение кодовых эквивалентов периодов ТУмножитель частоты работает сле-дующим образом,Импульсы входной последовательнос"ти с частотой Р поступают на входблока 1, который формирует два сдвинутых друг относительно друга управляющих импульса. Первый импульс поступает на первый вход блока 15 и,если код очередного периода удовлетворяет условию допускового контроля(т.е, находится в допуске), то импульс проходит на выход блока 15 ипоступает на тактовые входы регист-.ров 6 и 17. При этом содержимое счетчика 3 переписывается в регистр 6,а содержимое делителя 2, коэффициент.деления которого равен М, - в регистр 17, Кроме того, первый управляющий импульс с выхода блока 1 проходит через элемент 16 (время задержки 8 выбирается исходя из условияполного окончания переходных процессов в регистрах) и подается на управляющие входы счетчиков 11, 19 и 20.При этом в счетчик 11 переписываетсякод Е пй Г 11 т; 1 из регистра 6, в счетчик 20 - код час Мт из регистра17, а в счетчике 19 устанавливаетсяначальный код, равный К М (где К == 1, г, 3, ).Второй импульс, появляющийся навтором выходе блока 1 (через интервалвремени, необходимый для завершенияпереходных процессов в регистрах исчетчиках), устанавливает в нулевое1состояние счетчик 3, делитель 2 итриггеры Я и 9, а также подготавливает к работе блок 15. В течение интервала времени, равного периоду Тследования импульсов входной последовательности, в счетчике 3 формируется кодовый эквивалент, равный целой 5части отношения Е п 1 Т /То М ,. ав делителе 2 формируется дробнаячасть отношения час Тх/То М , причем 0 ( час Т/Т М 1 1. Содержимое регистров 6 и 17 изменяется лишьтолько в том случае, когда изменения(приращение) примыкающих периодовТ не превышают допустимого значения 15 Тк; ТмаксТхТ к;+дТмем.Содержимое регистра 6 переписывается в соответствующие разряды счет чика 7 через блок 18 каждым импульсом, появляющимся на выходе старшего разряда этого же счетчика. Поскольку на вычитающий вход счетчика 7 поступают импульсы с частотой Е ,то часто та появления импульсов на его выходеравна Ге Гр МР = - = РМ И, (Т/Т, М) т" Рассмотрим, как выполняется операция допускового.контроля в устройстве. Процесс поясняется временными диаграммами, приведеннычи на фиг, 3, причем на фиг. За показано, как из меняется код в счетчике 11, нафиг. Зб и Зв соответственно цоказано как изменяется код в счетчиках 20 и 19, а на фиг. Зг - моменты появления импульсов на выходах дешифраторов 40 13 и 14. На вычитающий вход счетчика 11 свыхода делителя 2 поступают импульсыс частотой Р /М. Содержимое счетчикао45 11 Уменьшается, и в тот момент, когда код становится равным К (К = 1,2, 3. . .), что зависит от (д Т 1,т.е.частотных свойств входного сигнала и помехи, дешифратор 12 формируетимпульс (дешифратор настроен на код,равный К). Сигнал с выхода дешифратора 12 взводит, триггер 9, которыйоткрывает элемент 5. При этом на вычитающий вход счетчика 20 начинаютпоступать импульсы с частотой Гф а СОдержимое счетчика .20 уменьшается донуля (фиг, Зб) и в момент переходачерез нулевое. состояние на выходе егостаршего разряда форюруется импульс,1598135 фут И КМффл Ь 2 дом пятого счетчика импульсов, выходкоторого соединен с входом запускапервого триггера, вход сброса которого соединен с вторым выходом блокауправления и с входом сброса второготриггера, вход запуска которого соединен с выходом первого дешифратора,выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элементаИ и с тактовым входом делителя часто"ты, выходы которого поразрядно соедииены с информационными входами второго регистра хранения, тактовый входкоторого соединен с выходом блокапамяти, выходы поразрядно соединеныс информационными входами пятогосчетчика импульсов, вычитающий входкоторого соединен с выходом первогоэлемента И, при этом выход первоготриггера соединен с вторым входомвторого элемента И, выход которогосоединен с вычитающим входом четвертого счетчика импульсов.