Дробно-пропорциональный преобразователь частот

) ( ) 5 Н 037/О РЕТЕНИ РСКОМУ К ЕТЕЛЬСТВУ хническ нст и А. С,Терен 8813, кл,1 А,ельство С(54) ДРОБН ПРЕОБРАЗО (57) Изобрете Цель изобрет НОЙ ЧИСТОТЫ уменьшения и порциональн НЫИ хник счет о-про от со ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Патент США М 39223.12.75,Авторское свидетМ 873419, кл, Н 03 1 7/О О-ПРОПОРЦИОНАЛ АТЕЛЬ ЧАСТОТие относится к радиот ния - повышение спевыходных колебанийомех дробности, Дробй преобразователь час держит накапливающий сумматор (НС) 1, многофазный накапливающий сумматор (МНС) 2, первый, второй ч-й управляемые делители 3), 32 Зг), первый, второй, , й-й фазовые детекторы 4), 42, , 4 м, сумматор 5, фильтр 6 нижних частот, управляемый генератор 7. При этом ЦНС 2 выполнен в виде М НС, каждый из которых содержит мультиплексор, регистр, сумматор кодов, логический элемент И, блок постоянной памяти, Цель достигается тем, что за счет применения М фазовых детекторов 4), 42, ., 4) низкочастотная параэитная состагл=ющая на их выходах будет в И раз мен ье, чем в случае использования лишь одного г азового детектора 4. При этом амплиту,.; параитной составляющей на входе правляемого генератора 7 будет также в М аэ меньше. 5 ил.Мур мдИзобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в приемопередающей и измерительной аппаратуре,Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходных колебаний засчет уменьшения помех дробности,На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема дробно-пропорционального преобразователячастот; на фиг. 2 - временные диаграммыего работы; на фиг, 3 - пример реализациимногофазного накапливающего сумматора;на фиг. 4 - временные диаграммы его работы; на фиг. 5 - пример реализации накапливающего сумматора.Дробно-пропорциональный преобразователь частот содержит накапливающийсумматор(НС) 1, многофазный накапливающий сумматор (МНС) 2 первый, второйй-й управляемые делители 31,32, Зг 4, первый, второйй-й фазовые детекторы41,42,44,сумматор 5, фильтр б, нижних частот, управляемый генератор 7. МНС содержит первый, второйй-й НС 81,828 г 4,НС содержит мультиплексор 9, регистр 10,сумматор 11 кодов, логический элемент И12, блок постоянной памяти (БПП) 13.Дробно-пропорциональный преобразователь частот работает следующим образом,Выходная частота дробно-пропорционального преобразователя частот опреде.ляется соотношением 1=К 1, где К Входнечисло, 1 - тактовая частота. На фи г, 2 приведены временные диаграммы работы для К=1=2 - = 10,012 и числа фаз К=2, В данном4случае НС 1 и МНС 2 одноразрядные, Кце. - .102, Кдрст, =О, Кдр м =1. На фиг, 2 а показанатактовая последовательность, поступающая натактовый вход дробно-пропорционального преобразователя частот.С тактовой частотой 1 г НС 1 производится сУлмиРОВдние числа Кдрлл со сВоимсодержимым, значения суммы и импульсыпереноса НС 1,показаны соответственно нафиг, 2 б,в. В МНС 2 с той же тактовой частотой производится накопление числа Кдр сучетом сигнала переноса от НС 1. МНС 2вырабатывает М сигналов переноса, сдвинутых один о 1 носительно другого (фиг,2 г,д),В отсутствии сигнала переноса на Выходе МНС 2 в первом, втором,.,й-м управляемом делителе 31,323(4 производитсяделение выходного сигнала (фиг.2 е), поступающего на тактовый вход первого, второго, (4-го управляемых делителей 31,323 ч, в число раз, равное Кцеп Вырабатываемые МНС 2 сигналы переноса поступают науправляющий вход каждого из первого, Вто 5 1015 20 25 фЭ (3 Зг40 всех И НС 81-8 поступает одно и то же число, тактовые импульсы (фиг,4 б) и сигнал и:реноса с НС 1 (фиг,4 В), С тактовой чагтотой во Всех й НС 81-84 пооизводится суммирование поступающего на числовай В;од ЧИСЛа СО СВОИМ СОДЕРж 1 МЫГЛ С УчЕт.М ПЕРЕ- носа от НС 1. Текущие значения ".умм и переносов М НС 81-с 4 пока Вны на ф4 г-л соответственно,На фиг. 5 показан пример реали лщии 45 50 одного иэ ч нС 81-8 г 4, выход переноса сумматора 11 соединен с первым Вх,",ом логического элемента И 12. Вход переноса и вход второго числа сумматора 11.являются соответственно входом переноса и число. Вым вколотил НС 8184 Второй Вход мультиплексора 9 соединен с выходом БПП 13, и котором содержится число, записываемое В регистр 10 сигналом на его тактовом входе при гоявлении импульса на упрарпярого, . ч-го управляемых делителей 31,323 г 4 и увеличивает его коэффициент деления на единицу, после чего Вновь устанавливается прежний коэффициент деления. Выходные сигналы первого, второго м-го управляемых делителей 31, 323 ч показаны на фиг. 2 ж,э.В первом, втором, ., М-м фазовых детекторах 41, 42 4(4 сигналы с выхода соответственно первого, второго, ., (ч-гоуправляемых делителей 31, 32, ., 3(4 сравниваются по фазе с тактовой частотой, Сигналы фазовых рассогласований (фиг.2 и,к) Выходов соответствующих первого Второго, ., Й-го фазовых детекторов 41, 42, 44 поступают на входы сумматора 5, (остоянная составляющая фазовых рассогласований возрастает на выходе сумматора 5 в М раз, а переменная (низкоча;тотная) усредняется эа счет сдвига фаэ (фиг.2 л),Высокочастотные пульсации Вьходног. сигнала сумматора 5 устраняются фильгром 6, Сигнал с выхода 1 ильтра 6 оступаег на угравляельй генератор 7,МН С 2 СОдЕржит К НС 81- 84 С СООт ВЕтственно параллельно соединеньми сходами переноса, числовыми входами, тактовыми входами и входами устацэвк, . ыходь переоса 4 НС 81-Ог являются Выходами МНС 2.Нл фиг, 4 показаны временные ди; гр.:;лмы работаь МНС 2 для сучая, когда число его (аз равно четырем, а старшие р зряды дробной части Входного числа равн, нулю. Перед началом работь МНС импульсом от Вешнего генератора, подаваемым нэ Вход установки (фиг.4 а), в каждый НС производится установка числа - 1, где - номер 1 г (= 1,2,., й). В последующей работе Входустановки МНС 2 не используется, На входе1626383 55 ющем входе мультиплексора 9 1-го НС 818 и, Управляющий вход мультиплексора 9 является входом установки в каждом иэ НС 81,8 Г 4. Для гарантированной записи числа с выхода БПП 13 на регистр 10 длительность импульса на входе установки мультиплексора 9 должна быть больше периода сигнала на тактовом входе регистра 10. После записи числа в последующей работе каждого иэ й НС 81,8 сч мультиплексор 9 соединяет числовой вход регистра 10 с выходом суммы сумматора 11. Параллельно соединенные тактовый вход регистра 10 и второй вход логического элемента И 12 являются тактовым входом соответствующего иэ Гч НС 818 Г 4. Выход логического элемента 12 является выходом переноса со ответственно Гч-го НС 88 ц. С тактовой частотой, поступающей на вход, в суммзто ре 11 производится суммирование содержимого регистра 10 с внешним числом поступающим на числовой вход с уе 1 ом сигнала переноса, Полученная сумма вновь заносится в регистр 10. Логический элемент И 12 производит тэктирование сигнала псреполнения сумматора 11.НС 1 фиг,1) может иметь такую же схему как и любой иэ Г 4 НС 818 ц Однако в НС 1 нет необходимости в;зписи чис 1 э перед началом рэбогы, поэтому в нем мохет отсутствовать ЬПП 13 и мультиплексср 9, э выход суммы сумматора 19 нег 1 осрегстгенно соединяется с числовым входом рогистрз0Не каждый из Г 4 НС 818 ч являспсся цисГ ровым эквивалентом интегрэторз, поэ тому число ь каждом из Г 4 НС 8 . Цц будет изменяться по линейному закону, а с у: етом конечной емкости накапливающего сумматора - пилообразно. Пилообраэныи вид будет иметь и низкочастотная пэрэзитная составляющая напряжения на выходе каждого из м фазовых детекторов 41,4 Г 4. Однако их амплитуда будет в Г 4 раз меньше, чем в случае использования лишь одного фазового детектора 4. Здесь учтено, что крутизна каждого фазового детектора 44 Г 4 должна быть в Г 4 раз меньше, чтобы суммарная крутизна всех фазовых детекторов 4,.,4 Г 4 была такой же, как в случае использования лишь одного фазового детектора 41. При этом амплитуда паразитной составляющей на выходе сумматора 5 и на входе управляемого генератора 7 будет пример 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 но в Г 4 раэ меньше, Соответственно уменьшится параэитная фаэовая модуляция выходного сигнала, который, таким образом, будет иметь меньшие искажения,Формула изобретения Дробно-пропорциональный преобразователь частот, содержащий последовательно соединенные сумматор, фильтр нижних частот и управляемый генератор, первый управляемый делитель частоты, сильный вход которого подключен к выходу управляемого генератора, а также первый, второй., й-й фаэовые детекторы, выходы каждого из которых подключены к соответствующему входу сумматора, э первые входы первого, второго, Г 4-го фазовых детекторов объединены и являются тактовым входом дробно-пропорционзльного преобразователя частот, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходных колебзнии за счет уменьшения помех дробности, введены последовательно соединенные накапливающий сумматор и многофазный нзкэпливзюний сумматор, и второй, , Г 4-й управляющие делители частоты, при этом выходы первого, второго, Г 4-го управляемы к делителеи частоты подключены к вторым входам соответственно г 1 ерво о, второго Г 4 со фазсн 1 ого детекторз, первыи, второи Г 4 и выходы мнософэзного нзкзпливзющего сумслг горз соединены с управляющими водами сь с. ветственно первого, второго, Г 4-го уг являвглых делителеи чзс тоты, кодовые вход л которых обьединены и являюгся входом кода целой части коэффициента деления дробно-пропорционального преобрззоезтелч частоты, сигнальные входы второго, , Г 4-го управляемых делигелей час 1 оты под, пючены к выходу управляемого генератора, тактовые входы накапливающего сумматора и многофаэного накапливающего сумматора соединены с тактовыми входами всех фазовых детекторов, кодовый вход накапливающего сумматора и кодов й влод многофазного накапливающего сумматора являются соответственно входом кода младших разрядов дробной части и кода старших разрядов дробной части коэффициента деления дробно-пропорционального преобразователя частот.) ч ) ) Рч 1 Фиг. Фиг. Составитель Ю.КовалеРедактор В.Данко Техред М.Моргентал Корректор А,Осауленко Заказ 285 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101