Программируемый делитель частоты

,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ СоветеиивСфцмаиистичесииаРеспублик оц 871340(5)М, Кл. Н 03 К 23/00 Ьеударетюнмй кемнтет иср в делам нзебретеннй н втнрьпий(53) УД Кб 2.374.4 (088,8) Дата опубликования описания 07,10,81(54) ПЮГРАММИРУЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Программируемый делитель частоты относит. ся к устройствам импульсной техники, используемым в радиотехнической аппаратуре различного назначения, в частности, в синтезаторах частот с малым временем перестройки частоты,Известен программируемый делитель частоты, содержащий М каскадов, каждый иэ ко. торых состоит из управляемого делителя, блока автономной установки, элемента совпадения, элемента управления и элемента запретаНедостатком известного программируемого делителя является то, что он рассчитан на работу только с целочисленными, а не с дроб. ными значениями коэффициентов деления, что затрудняет его использование в синтезаторах частот с малым временем перестройки частоты,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, путем обеспечения дробного значения коэффициентов деления.Поставленная цель достигается тем, что в программируемый делитель частоты, содержа. щий 1 ч каскадов, каждый из которых состоит иэ управляемого делителя, блока автономной установки, элемента совпадения, элемента уп.равления н элемента запрета, тактовый входуправляемого делителя соединен с первымвходом блока автономной установки, а первыйвыход - со вторым входом блока автономной установки, выход блока автономной уста.новкипредыдущего каскада подключен ктретьему входу блока автономной установкипоследующего каскада и к одному нз входовэлемента управления, на второй вход которогоподается управляющий сигнал, выход этоюэлемента управления подключен к установоч.ному входу управляемого делителя, второнвыход управляемого делителя через элементсовпадения соединен с тактовым входом управляемого делителя следующего каскада, ин.версный выход блока автономной установкисоединен со вторым входом элемента совпа;дення, кроме того, первый вход элементазапрета с.единен с выходом блока автономной установки, второй вход - с третьим выходом управляемого делителя, а выход - совторым входом дополнительного элементасовпадения и с четвертым входом блока ав.О 25 о тономной установки, введены накопитель фазыи узел добавления, первый вход которогосоединен с тактовым входом управляемогоделителя второго каскада, второй вход - свыходом блока автономной установки второго каскада и с первым входом накопителяфазы, на второй вход которого подается управляющий сигнал, выход которого соединенс третьим входом узла добавления, выходкоторого подключен к третьему входу элемента управления первого каскада, к пятомувходу блока автономной установки первогокаскада и к четвертому входу блока запретапервого каскада,На чертеже представлена схема программи.руемого делителя частоты,Устройство-делитель с дробным коэффици.ентом деления (ДДКД) - содержит й одина.ковых каскадов, каждый из которых состоитиз управляемого делителя 1 (например, декад.ного типа), блока 2 автономной установки,элемента 3 совпадения, элемента 4 управленияи блока 5 запрета, а также узла 6 добавленияи накопителя 7 фазы.Входом каждого каскада является тактовыйвход 8 управляемого делителя 1, соединенныйс первым входом блока 2 автономной уста.новки. Выходом каскада служит выход элемента 3 совпадения соединенный со входом 8следующего каскада.Входом ДЕД является вход 8 первогокаскада, а выходом - выход 9 блока 2 авто.номной установки любого каскада.Первый выход 10 управляемого делителя 1подключен ко второму входу блока 2 автоном.ной установки, а второй выход 11 - к одному из входов элемента 3 совпадения. Выход 9блока 2 автономной установки предыдущегокаскада подключен к третьему входу блока 2автономной установки последующего каскада,к первому входу блока 5 запрета и к первому входу элемента 4 управления. Третий выход12 управляемого делителя 1 соединен со вто.рым входом блока 5 запрета, выход 13 которого подключен ко второму входу элемента 3совпадения и четвертому входу блока 2 авто.номной установки. Установочный вход 14 дели.теля 1 соединен с выходом элемента 4 управ.ления, на второй вход 15 которого подаетсяуправляющий потенциал, который может такжеподводиться и к третьему входу блока запрета,для его включения нли блокировки. Выход 8 первого каскада ДДКД соединен с первым входом узла 6 добавления, Выход бл ка 2 автономной установки второго каскада соединен со вторым входом узла 6 добавления и с первым входом накопителя 7 фазы, на второй вход 16 которого подается управляющий потенциал. Выход 17 накопителя 7 фазы под. 15 20 ЗО 35 40 45 50 ключен к третьему входу узла 6 добавления,выход 18 которого соединен с третьим входомэлемента 4 управления первого каскада, с четвертым входом 5 запрета первого каскадаи с пятым входом блока 2 автономной установки первого каскада.Устройство работает следующим образом.Пусть на выходе 17 накопителя 7 фазы действует постоянный логический уровень "0"(в дальнейшем просто "0" или,"1"), которыйблокирует узел 6 добавления и на его выходе18 формируется постоянный уровень "1", т.е,накопитель 7 фазы и узел 6 добавления в этомслучае не влияют на работу ДДКД.Пусть также в исходном состоянии натретьем входе блока 2 автономной установкипоследнего каскада и на третьих входах блоков5 запрета всех каскадов действует уровень "1,разрешающий включение этих блоков. Блоки 2автономной установки, элементы 4 управленияи блоки 5 запрета - выключены, а элементы 3совпадения - включены: на выходах 9, входах14 - "0", на выходах 13 - "1". Управляемыйделитель 1 последнего каскада находится всостоянии "0". Состояния управляемых делителей 1 остальных каскадов и логические уровнина их выходах 10, 11, 12 - произвольны.Каждый из й - 1 каскадов начинает работать врежиме постоянного деления частоты входныхимпульсов в т раз (гп - число состояний управляемого делителя), Форма сигналов на ихвходах 8 повторяет форму импульсов на выхо.дах 11 управляемых делителей 1 предыдущихкаскадов и на вход последнего каскада поступают импульсы длительнбстью в т разбольше длительности импульсов на входе первого каскада, которые переводят управляемыйделитель 1 М-го каскада в состояние "1", "2"и т.д. С переходом этого управляемого делителя 1 в состояние тпоявляется "1на соот.ветствуюших выходах 9, входах 14 и начинается предварительная установка его в состояние81,1 . Подготавливается к включению (или включается) блок 5 запрета последнего каскада нснимается запрет на включение блока 2 автономной установки предыдущего (М - 1)-го каскада,Аналогичные процессы происходят затем последовательно в (И - 1).ом, (1 ч - 2)-ом первом каскадах после перехода их управляемых делителейв состояние т,Завершение предварительной установки управляемых делителей 1 происходит в обратном порядке: от первого каскада к последнемч.С окончанием тактового импульса на входе первого каскада, соответствующего состоянию гл - 1 его управляемого делителя 1, на выходах 9, входах 14 появляется "0. Импульс на выходе первого каскада заканчивается. Управляемый делитель 1 переходит в состояние Б,. Включа.5 871340 6ется блок 5 запрета. уровень О" на его выходе отключает блок 2 автономной установкипервого каскада от выхода 9 второго каскадаи блокирует прохождение ситналов через элемент 3 совпадения. Импульс на входе второгокаскада заканчивается, что приводит к завершению предварительной установки управляемогоделителя 1 второго каскада в состояние 8 ик окончанию импульса на выходе этого каскада. Здесь также включается блок 5 запрета,который отключает блок 2 автономной установки второго каскада от выхода 9 третьего каска.да и блокирует прохождение сигналов на входтретьего каскада и т.д, В результате последовательно включаются все блоки 5 запрета.Выключение блоков 5 запрета происходитпосле окончания неполного цикла деления упраляемого делителя 1 соответствующего каскада,когда при переходе его из следующего состоя.ния т - 1 в состояние О" на выходе 12 фор.мируется сигнал, возвращающий блок 5 запрета в исходное состояние. При этом последовательно снимется затрет на работу элементов 3совпадения и блоков 2 автономной установки,а ДДКД возвращается в исходное состояниеи заканчивается один цикл его деления.Первый в новом цикле деления импульс навходе. 8 каждого 1-го каскада задерживаетсяна т тактовых импульсов, действующихна входе 8 предыдущего каскада. Поэтому, прий Исохранении начального уровня логическои 1на выходе 18 узла 6 добавления, коэффициентделения ДДКД является целочисленным и определяется формулой 35= Е (уп)И" ". всех каскадов,На первый вход накопителя 7 фазы поступают импульсы, длительность которых не менее чем в е раэ больше длительности импульсов на входе 8 первого каскада, которые меняют его состояние, Изменение состояния накопителя 7 фазы происходит после окончания импульса на выходе 9 блока 2 автономной установки второго каскада.Прн достижении состояния, заданного управляю щим сигналом на втором входе 16 накопителя 7 фазы, на его выходе 17 формируется уровен "1", подготавливаюший включение узла 6 додобавления. Включение узла 6 лобавления. происходит с появлением положительного фронта первого в новом цикле деления ДДКЛ импульса на выходе 8 первого каркаса входе второго каскада). При этом на выхо - коэффициенты разложения целого числа сХ по основанию пт. где а Величина и порядок отсчета коэффициентов деления определяется управляющими потенциалами на входах 15 элементов управления 4 15 в 20 25 30 40 45 50 ре 18 узла 6 добавления появляется уровень"О", который подготавливает управляемый делитель 1 первого каскада к установке в состояние т - 1 по третьему входу элемента 4 управления независимо от управляющего потенциалапо входу 15 и снимает блокировку с блока 5запрета первого каскада по его четвертому входу на время работы узла 6 добавления, еслиблок 5 запрета был заблокирован управляющим потенциалом, подаваемым на его третийвход. Кроме того сигнал с выхода 8 узла 6добавления воздействует на пятый вход блока2 автономной установки первого каскада и снимает запрет иа его включение,После перехода управляемого делителя 1 первочго каскада в состояние в - 1, элементы всехкаскадов работают в последовательности, описанной выше, так как с окончанием первогоимпульса в данном цикле деления ДДКДна вы.ходе первого каскада узел б добавления возвра.щается в исходное состояние и на его выходепоявляется 1. При этом появление второгоимпульса в этом цикле деления ДДКД на выходе 8 первого каскада задерживается на одинпериод частоты следования импульсов на входеДНКД, а коэффициент деления К ДДКД увеличивается на единицу (К 1 = К 1 + 1)По окончании цикла деления ДДКД иа выходе 9 блока 2 автономной установки второгокаскада заканчивается очередной импульс, который переводит накопитель 7 фазы в следую.щее состояние,лЕсли накопитель 7 фазы в соответствиис управляющим сигналом остается в исходномсостоянии, то следующий цикл деления ДДКДтакже произойдет с коэффициентом деления К.Иначе, уровень на выходе 17 накопителя 7фазы переходит в "О" н коэффициент деленияДДКД в последующих циклах будет равен К,.В исходное состояние накопитель 7 фазывозвращается через число импульсов, поступивших на его первый вход (число циклов работы й каскадов ДЙКЙ) равное интервалу усоепненияК=ягде К - целое число.Количество интервалов г с уровнем и ихдлительность ц (в циклах работы ДДКД),где1, 2,на выходе 7 накопителя 7фазы определяется конкретным алгоритмомего работы, а средний коэффициент деления Оустройства за интервал усреднения ., равен87Таким образом, введение узла 6 добавления .и накопителя 7 фазы в программируемый де. литель частоты, позволяет получать не только целые, но и дробные значения коэффициента деления устройства.Использование предлагаемого программируемого делителя частоты в сравнении с известными программируемыми делителями частоты с дроб. иым коэффициентом деления позволит сократить габариты и вес цифровой части устройств синтеза частот, а, следовательно, и устройств синтезатора в целом, так как узел 6 добавления и накопитель 7 фазы в данном устройстве управляются сигналами, длительность импульсов которых не менее чем в в раэ превышает, дли. тельности импульсов, поступающих на тактовый вход устройства и, следовательно, узел 6 до. бавления и накопитель 7 фазы могут быть выполнены на элементах, обладающих меньшим быстродействием н допускающих большую плотность интеграции.1340 8Формула изобретения Программируемый делитель частоты по авт.св, Юф 799145, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, путем обеспечениядробного значения коэффициентов деления, в него введены накопитель фазы и узел Добавления, первый вход которого соединен с такто. вым входом управляемого делителя второго каскада, второй вход - с выходом блока авто. номиой установки второго каскада и с первым входом накопителя фазы, на второй вход кото. рого подается управляющий сигнал, выход которс 1 го соединен с третьим входом узла добавле. ния, выход которого подключен к третьему входу элемента управления первого каскада к пятому входу блока автономной установки первого каскада и к четвертому входу блока запрета первого каска.Иа.ИИПИ Заказ 848 б/30 Тираж 991 Подписное иал ППП фПатжнт, г, Ужгород, ул, Проектная, 4