Умножитель частотно-импульсных сигналов

О П И С"Н-,Ц-ЕЕ ИЗОБтвЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциал истицескихРеспублик) 425620 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(32) Приоритет -Опубликовано 30.06,75. Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 10.03,76(71) Заявитель Рязанский радиотехнический институ 54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ На фиг. 2 и 3 прин ачения:- входная частота; ты счедующие обо Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известен умножитель частотно - импульсных сигналов, .содержащий управляемый генератор частоты, подклцяенйый к блоку, пере распределения, блок выделения .разности периодов двух частот, выходы которого через схемы совпадения, связанные с выходом управляемого генератора частоты, подсоединены к реверсивному счетчику, а выходы это О го счетчика через преобразователь код-напряжение - к входу управляемого генератора частоты, коммутирующий триггер, связанный через схему совпадения, подключенную к управляемому генератору частоты, с делителем частоты.Предложенное устройство отличается тем, что в него введены .дополнительные коммутирующий триггер, делитель частоты и логические схемы. При этом выход умножителя через схему сборки соединен с входами основного и дополнительного .делителей частоты, вьиоды которых через схему сборки подключены к одному из:входов блока выделения разности периодов -двух чистот, Второй 2 вход этого блжа соединен с:выходом устройства перераспределения, с единичным установочным вхощом основного коммугирующего триггера и с импульоным:входом схемы сов.падения, потенциальный:вход которой под 2ключен к единичному выходу основного коммутирующего триггера, а выход - к единичному установочному входу дополнительного коммутирующего триггера. Нулевой установочный вход последнего соединен с выходом дополнительного делителя частоты, а единичный выход - с потенциальным входом схемы совпадения, импульсный вход которой через инвертор подключен к выходу управляемого генератора частоты, а ее выход - к входу дополнительного делителя частоты,На фиг, 1 изображена схема умножителя частотно-импульсных сигналов. На фиг. 2, а, б и 3 представлены нременные диаграммы, поясняющие работу умножителя,Умножитель частотно- импульсных сигналов состоит из блока 1 перераспределения, коммутирующего триггера 2, блока 3,:выделения разности периодов двух частот,:реверсивного счетчика 4, тгреюбравоэагеля 5, код-.напряжение, управляемого генератора .6 частоты, дополнительного коммутирующего:триггера 7, инвертора 8, делителя 9 частоты, дополнительного делителя 10 частоты, импульсно-потенциальных схем совпадения 11, 15 и сборки 16 и 17.Р =к/ 45 50 55 60 65 3Г - выходная частота основного каналаумножения;/" - выходная частота дополнительного канала умножения;Р. - Выходная частота упрравляемогогенератора 6 частоты;Р, - выходная частота умножителя;Г, Я - сигнал на выходе делителя 9 частоты;Р /К - сигнал на выходе дополнительногоделителя 10 частоты;К - коэффициент пересчета основного идополнительного делителей частоты;+5,Т - положительная разность периодовсигналов Р /к или Р /к и, вы 2рабатываемая на положительном выходе блока 3 выделения разности периодов двух частот;- ЛГ - отрицательная разность периодовчастот Г /к или Р /к и / выра/батываемая на отрицательном выходеблока 3 выделения разности периодовдвух частот,Прп рассмотрении работы умножителя частотно-импульсных сигналов характерны трислучая:устройство находится в установившемсярежиме, при этом частота Р. на выходе управляемого генератора 6 частоты в к разбольше входной частоты /,.сигнал Г,. получает отрицательное приращение;сигнал /,. получает положительное приращение.Рассмотрим первый случай (диаграммыфиг. 2, а).В исходном состоянии триггеры 2 и 7 находятся в нулевом состоянии. Схема 13 совпадения открыта нулевым потенциалом, поступающим с отрицательного выхода блока 3выделения разности периодов двух частот,Это обеспечивается импульсами сигналовР /к и Ру /к от делителей 9 и 10 частоты1соответственно, Импульс частоты / послеблока 1 перераспределения поступает наблок 3 выделения разности периодов двух частот, па вход схемы 14 совпадения и единичный установочный вход триггера 2. Блок 3закрывает схему 13 совпадения, коммутирующий триггер 2 переходит в единичное состояние, схема 11 совпадения открывается и частота Р, с выхода управляемого генератора 6 частоты поступает на выход умножителя и на вход делителя 9 частоты, После подсчета к импульсов делителем 9 частоты наего выходе появляется импульс Р /к, который переводит коммутирующий триггер 2 внулевое состояние, а на отрицательном выходе блока 3 - разрешающий потенциал, открывающий схему 13 совпадения.Триггер 7 по-прежнему остается в нулевом положении. Таким образов, все элемен 5 10 15 20 25 30 35 40 ты умножителя устанавливаются в исходное состояние и с приходом следующего импульсапроцесс повторяется. Значение кода в реверсивном счетчике 4 не изменяется, так как схема 12 совпадения постоянно закрыта, а схема 13 совпадения открывается в моменты, когда отсутствуют импульсы Р, . Частота Р на выходе умножителя в этом случае совпадает с частотой Р и с частотой Р, причем Р - к ,Рассмотрим второй случай (диаграммы фиг. 2, б).После поступления импульса 1 триггер 2 находится в единичном состоянии, триг. гер 7 - в нулевом, а схемы 12 и 13 закрыты отрицательными потенциалами, которые подаются с выходов блока 3, Частота ,. получает отрицательное приращение, вследствие чего импульс Р, /к поступает раньше следующего импульса 1,. и триггер 2 переводится в нулевое состояние, а на отрицательном выходе блока 3 появляется потенциал, открывающий схему 13, Частота Р. посту. пает на вычитающий вход реверсивного счетчика 4, и его код и частота Р, уменьшаются. После прихода следующего импульса . триггер 2 устанавливается в единичное состояние, а схема 13 закрывается. Триггер 7 при этом по-прежнему остается в нулевом состоянии.С подачей следующего импульса Р /к1 процесс повторяется, Код в реверсивном счетчике 4 и частота Р, уменьшаются до тех пор, пока на время между двумя импульсами Р /к не появятся два импульса частотыПоскольку на каждый импульс частоты на выходе умножителя вырабатывается к импульсов сигнала Р , то и в случае отрицательного приращейия частотысреднее значение сигнала на выходе умножителя равно Рассмотрим третий случай (диаграммы фиг. 3).После поступления импульса частоты , триггер 2 находится в единичном состоянии, триггер - 7 в нулевом, а схемы 12 и 13 закрыты. Частотаполучает положительное приращение, и следующий ее импульс приходит раньше, чем импульс Р /к, Этот иму 1пульс через схему 14 попадает на единичный установочный вход дополнительного коммутирующего триггера 7, так как триггер 2 находится в единичном состоянии и схема 14 открыта. Триггер 7 переходит в единичное состояние, схема 15 открывается, и на вход дополнительного делителя 10 частоты, имеюще. го коэффициент пересчета, равный к, поступает частота Р, . Одновременно импульсы частоты Р, сдвинутые на полпериода во9времени относительно Р, за счет инвертиро 47562010 15 20 25 Р= к/х. 5вания их инвертором 8 суммируются на схеме 17 сборки с импульсами частоты Г поступающими с делителя 9 частоты, и подаются на выход умножителя, Таким образом, при положительном изменении входной частоты / работают одновременно оба делителя частоты. В то же время блоком 3 вырабатывается положительная разность - ЛТ периодов частот ,. и Р, 1 к, Схема 12 откры 1та и происходит увеличение кода реверсивного счетчика 4 и частоты Г . После подсчета к импульсов делителем 9 частоты на его выходе появляется импульс Г /к, который переводит триггер 2 в нулевое состояние и закрывает схему 12, До прихода следующего импульса частоты 1 работает дополнительный делитель 10 частоты. Если импульс частоты / появится раньше импульса Р /к, то блок 3 открывает схему 12, и происходит дальнейшее увеличение кода реверсивного счетчика 4 и частоты Р, . При этом коммутирующий триггер 2 переводится в единичное состояние и импульсы частоты Р, поступают на вход делителя 9 частоты и происходит суммирование на схеме 17 сборки частот Р 1, и Р . После подсчета делителем 10 частоты к импульсов появляется импульс сигнала Р /к, который переводит триггер 7 в нулевое состояние и обеспечивает закрывание схемы 12.Код реверсивного счетчика 4 и частота Р на выходе генератора 6 возрастают до тех пор, пока за один период частоты /,. на выходе делителя 9 частоты и дополнительного делителя частоты не появятся импульсы частоты Р /к и частоты Р , /к соответственно,Так как на каждый импульс частоты 1,. на выходе умножителя вырабатывается к импульсов сигнала Р то и в случае положительного приращения частоты /,. среднее значение сигнала на выходе умножителя рав- но Р, - Р + Р = к/х.4 Д Таким образом, при поступлении на вход умножителя частоты /на каждый ее импульс на выход умножителя поступает к импульсов частоты Р, и выходная частота имеет значение При отрицательном скачке выходного сигнала /, (фиг. 2, б) необходимое среднее значение частоты Р, на выходе может быть получено в первом же периоде частотыза счет введения паузы в сигнал Р , хотя1 частота заполнения Р, еще не достигла тре 30 35 40 45 50 55 60 ббуемой величины, Введение паузы ооеспечпвается триггером 2.При положительном скачке входного сигнала /,. (фиг. 3) после окончания первого периода частоты /,. определяется величина +АТ и происходит увеличение частоты г.В предложенном устройстве перерегулированпя в сигнале Г, и рассогласования периодов частот 1,. и Р /к и Р, /к не наблюдается. Это достигается обеспечением поочередной работы основного и дополнительного делителей частоты, сигналы с которых суммируются на выходе умножителя. Поэтому длительность переходного процесса в предлагаемом устройстве при положительном приращении входного сигнала . имеет практически то же значение, что и при отрицательном приращении входного сигнала.Таким образом, предложенный умножитель частотно-импульсных сигналов позволяет в несколько раз уменьшить время переходных процессов в схеме при положительном изменении входного сигнала по сравнению с известным умножителем. Предмет изобретения Умножитель частотно-импульсных сигналов, содержащий управляемый генератор частоты, подключенный к блоку перераспределения, блок выделения разности периодов двух частот, выходы которого через схемы совпадения, связанные с выходом управля- мого генератора частоты, подключены к р- версивному счетчику, выходы которого через преобразователь код - напряжение подключ ны к входу управляемого генератора частоты, коммутирующий триггер, связанный черв схему совпадения, подключенную к управляемому генератору частоты, с делителем частоты, отличающийся тем, что, с целью по вышения быстродействия, оно содержит до полнительные коммутирующий триггер, д литель частоты и логические схемы, прин: входы основного и дополнительного дел 1 гт лей частоты подключены через первую схем сборки к выходной шине устройства, а вых ды подключены к первым входам соответт венно основного и допрлнительного коммутн рующих триггеров и через вторую схему сбо;, ки к первому входу блока выделения разности периодов двух частот, к второму входу которого подключен блок перераспределения. связанный с вторым входом основного коммутирующего триггера и через схему совпаде. ния, подключенную к выходу основного коммутирующего триггера, с первым входом дополнительного коммути 1 рующего триггера, выход которого через схему совпадения, подключенную через ин 1 вертор к управляемому генератору ча 1 стоты, связан с входом дополнительного делителя частоты./5 10 Т, Загорский филиа аказ 7690ЦНИИП Изд. ЛЪ 1659 И Государственного к по делам изо 113035, Москва, ЖТираж 67 мптета Совета Мин ретений и открытийРаушская наб д. Подписноеов СССР