Устройство для умножения частоты следования импульсов

Союз Советскик Социалнстнческих РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ но 894708 юФ" 9 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Дополнительное к а вид-ау 51) 22) Заявлено 1404,80 (21) 2909769/18-2присоединением заявки йо 06 Госу дарственный комите СССР делам изобретений и открытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ2 фровой тельной ия ипользо- систени яго двиние относится к ц ной, электроиэмер системам управле ия и может быть и ер, в электронно вания частоты вра ссора газотурбинн ЗО Изобрете и вычислитель и технике и к н регулирован с вано, наприм й ме регулиро ще турбокомпре огателя.Известно устройство для умножения ча тоты следования импульсов, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен через управляемый делитель частоты со входом счетчика, выходы которого соединены со входами узла параллельного переноса, выходы которого подключены ко входам регистра, выходы которого соединены с управляющими входами второго управляемого делителя частоты, информационный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход является выходом устрой"тва, управляюаий вход регистра соединен со входом устройства 11.Недостатками этого устройства являются неудовлетворительные переходные характеристики и ограниченный частотный диапазон, равный Го) КГВХ ЪГо/2 -1, где Го - частота генератора импульсов; К - коэффициент умножения управляемого делителя частоты;ГВХ - частота входной импульснойпоследовательности; 2" - емкостьсчетчика. При значениях К ГВХ ) ГОили К ГВГо/2 п устройство не рабоХтает, так как при значении К ГВ) Г,на выходе устройства частота импульсной последовательности будет равнанУлю, а пРи значении К ГбкГо/2иможет быть равной Г . Это препятст 0вует его применению в системах автоматического регулирования, так какв процессе работы системы значениеК ГВд может быть больше Г или меньше Го/2".Известно также устройство для у ножения частоты следования импульсов, содержащее счетчик, выходы которого соединены с информационными входами узла параллельного перекоса и входами первой группы схем сравнения, входы второй группы которой подключены к выходам регистра, а выход схемы сравнения подключен к нулевому установочному входу триггера, инверсный выход которого подключен к управляюшему входу узла параллельного переноса, входы которого соедине" ны с информационными входами регист 894708ра, нулевой установочный вход которого подключен ко входу устройства, который через первый элемент задержки подключен к нулевому установочному входу счетчика, выходы регистра подключены к управляющим входам первого делителя частоты, выход которо 5 го является выходом устройства, счетный вход первого делителя частоты соединен с выходом г нератора импульсов, со счетным входом второго делителя частоты и с единичным установочным входом триггера 21 .Недостатком известного устройства является ограниченный частотный диапазон, равный Рр К Го /2" -1При значениях К.Г 87 Г йли К Г 8 Го/2" 15 устройство не работает, так как при значении К Г 7 Г на выходе устройства частота импульсной последовательности будет равна нулю, а при значении К ГЭФо/2" будет изменять- Щ ся периодически от Г до Го/2"-1. Это не позволяет применять его в системах автоматического. регулирования.Цель изобретения - расширение частотного диапазона устройства, 25Поставленная цель достигается тем, что устройство для умножения частоты следования импульсов, содер- жащее счетчик, выходы которого соединены .с информационными входами узла ЗО параллельного переноса и входами первой группы схемы сравнения, входы второй группы которой подключены к выходам регистра, выход схемы сравнения подключен к нулевому установочному входу триггера, инверсный выход которого подключен к управляющему входу узла параллельного переноса, входы которого начиная со второго, соединены с соответствующими информационными входами регистра, ну левой установочный вход которого подключен к входу устройства, который через первый элемент задержки подключен к нулевому установочному входу счетчика, выходы регистра подключены к управляющим входам первого делителя частоты, выход которого является выходом устройства, счетный вход первого делителя частоты соединен с выходом генератор импульсов, 5 р со счетным входом второго делителя частоты и с единичным установочным входом триггера,дополнительно содержит элементы И, ИЛИ, второй элемент задержки, вход которого соединен с нулевым установочным входом счетчика, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого сое динен с выходом первого разряда узла параллельного переноса, а выход - с информационным входом первого разряда регистра, первый вход второго элемента И подключен к выходу второ Каждым импульсом со входа 12, прошедшим через элемент 13 задержки, счетчик 4 переводится в нулевое состояние. Эа время между двумя соседними импульсами, равное периоду входной импульсной последовательности Т 6, со входа 12 в счетчике 4 будет накапливаться число, равное сч Гф/ТВХ Го/ГвИмпульс со входа 12, поступающий на нулевой установочный вход регистра 7, переводит .его в нулевое состояние. Срабатывае 1 схема б сравнеяия, которая открывает элемент И 9 и переключает триггер 8, открывающий сигна- лом с инверсного выхода узел 5 параллельного переноса. Число, содержащееся в счетчике 4, переписывается в регистр 7. Зались информации первого разряда счетчика 4 н регистр 7 осуществляется через элемент ИЛИ 11. Этим же импульсом, но прошедшим через элемент 13 задержки, счетчик 4 переводится в нулевое состояние. Выключается схема б сравнения, закрывая элемент И 9 и снимая сигнал с нулевого установочного входа триггера 8, который первым же импульсом генератора 1 переключается и закрывает узел 5 параллельного переноса. Импульс со входа 12, но прошедший еще через элемент задержки 10, поступает на вход элемента И 9, который запрещает его поступление на вход элемента ИЛИ 11, так как отсутствует сигнал схемы б сравнения, До поступления следующего импульса со входа 12 счетчик 4 накапливает новое число.Делитель 14 частоты осуществляет деление частоты генератора 1 на число, хранящееся в регистре 7, которое равно числу, соответствующему периоду импульсной последовательности со входа 12. На выходе 15 будет импугьсная последовательность, равная Г =К ГВЫХ Йсч Г о ЭХПри уменьшении частоты импульсной последовательности со входа 12 или коэффициента деления делителя 2 наступит момент, когда число регистра 7 будет ранно числу счетчика 4. При этом срабатывает схема б сравнения, открывает элемент И 9 и переключает триггер 8, сигнал с инверсного выхода которого открывает узел 5 параллельного переноса, Так как импульс со входа 12 отсутствует, то на вход элемента ИЛИ 11 через элемент И 9 не поступит никакого сигнала. В этом состоянии устройство будет находиться до того времени, .пока не изменится число в счетчике 4. Новое число счетчика 4 будет больше числа регистра 7, поэтому схема б сравнения выключается и снимает сигнал. с нулевого установочного входа триггера 8, но он не переключается, так как действие импульса генератора 1 окончилось. Узел 5 параллельного переноса открыт, и информация изменившегося разряда счетчика 4 переписынается в тот же разряд регистра 7. Информация в остальных разрядах регистра 7 сохраняется прежней. Если новое число регистра 7 равно числу счетчика 4, то срабатывает схема б сравнения и запрещает переключение триггера 8 до следующего изменения числа счетчика 4. При повторной записи в регистре 7 будет число больше, чем в счетчике 4, поэтому схема б сравнения остается выключенной и первым же импульсом генератора 1 триггер 8 переключается и запрещает перенос числа в регистр 7.При каждом переносе число регистра 7 увеличивается по сраннению счислом счетчика 4 на ф 1, 31,5 7, 15, 31, 631,и т.д.Чем больше последующий период между импульсами со входа 12, тем набольшее значение отличаются числа регистра 7 и счетчика 4. Такая работа р устройства будет продолжаться до поступления очередного импульса со входа 12. Если значение К ГнхГ /2",то до поступления очередйого импульсасо входа 12 счетчик 4 заполняетсяполностью. Приэтом в регистре 7 ужехранится это число, поэтому срабатывает схема б сравнения, открыная элемент И 9 и переключая триггер 8, открывающий узел 5 параллельного переноса. Очередным импульсом делителя 2 20 информация записывается в разряд переполнения счетчика 4, сигналом синверсного выхода которого закрывается элемент И 3. Тем самым дальнейшее поступление импульсов с делитз ля 2 на вход счетчика 4 запрещено допоступления очередного импульса совхода 12, Срабатывает схема б сравнения, закрывая элемент И 9 и снимаясигнал с нулевого установочного вхоЗо да триггера 8. До поступления очередного импульса генератора 1 узел 5 параллельного переноса осуществляет запись в разряд переполнения регистра 7сигналом с инверсного ныхода которого закрывается выход делителя 14, запрещая поступление импульсов на выход 15 устройства. Очередной импульсс входа 12 переводит регистр 7 в нулевое состояние. Срабатывает схема бсравнения, открывая элемент И 9 ипереключая триггер 8, который открывает узел 5 параллельного переноса,осуществляющий запись в разряд переполнения регистра 7, так как все остальные разряды счетчика 4 были в ну левом состоянии. Этот же импульс свхода 12, но прошедший через элементзадержки 13, переводит счетчик 4 внулевое состояние. На элемент И 3 поступает сигнал, разрешающий прохождение импульсов делителя 2 в счетчик 4,который начинает новый цикл заполнения. Импульс с входа 12, прошедшийчерез элемент задержки 10, поступаетна вход элемента И 9. Прохождение 55 этого импульса через элемент И 9 раз-,решает схема б сравнения. Этот импульс, пройдя через элементы И 9 иИЛИ 11, осуществляет запись н первыйразряд регистра 7. Срабатывает схема б сравнения, закрывается элементИ 9 снимается сигнал с нулевого установочного входа триггера 8, который первым же импульсом генератора1 переключается и закрывает узел 5 параллельного переноса. До поступленияочередного импульса со входа 12 счетчик 4 будет заполняться, а схема б сравнения, триггер 8 и узел 5 параллельного переноса будут осуществлять запись в регистр 7, до их полного заполнения. При полном заполнении счетчика 4 работа устройства повторяется. На выход 15 устройства импульсы поступать не будут, так как он закрыт сигналом разряда переполнения регистра 7 все время.Такая работа устройства будет продолжаться до тех пор, пока значение К Г р) будет меньше Р, /2", где 2" - емкость счетчика 4, включая ЪС -ОПри увеличении частоты импульсной 15 последовательности со входа 12 или коэффициента деления делителя 2 может наступить момент, когда значение К Р 8 Р . При этом до прихода импульоса со входа 12 счетчик 4 будет в ну- щ левом состоянии. Импульс со входа 12 переводит регистр 7 в нулевое состояние, срабатывает схема б сравнения, открывая элемент И 9 и переключая триггер 8, который сигналом с инверсного выхода открывает узел 5 параллельного переноса. Регистр 7 сохраняет свое нулевое состояние, так.как счетчик 4 тоже находится н нуленом состоянииЭтот же импульс со входа 12, прошедший элемент задержки 13, не изменяет состояние счетчика 4, а поступает на .информационный вход первого разряда регистра 7, пройдя через элемент 10 задержки, элементы И 9 и ИЛИ 11, и осущестнляет запись инфор- З 5 мации в этот разряд. Число регистра 7 становится больше числа счетчика 4, поэтому срабатывает схема б сравнения, запрещающая прохождение сигнала через элемент И 9 и снижающая сигнал 40 с нулевого установочного входа триггера 8, который первым же импульсом генератора 1 переключается и закрывает узел 5 параллельного переноса. Делитель 14 частоты осуществляет деление частоты генератора 1 на едини - цу, хранящуюся в регистре 7. На выходе 15 будет импульсная последовательность с частотой, равной ГС. При поступлении очередного импульса со входа 12 работа устройства повторяется.Такая работа устройства будет сохраняться при значениях К Р 1 Рвключая и значение Р 8 Ч=Ро.Таким образом, частотный диапазон устройства расширяется в сторону малых частот до Р 8 =О, а в сторону больших частот - в К раз, что позволяет применить его н системах автоматического регулирования, так 0 как при изменении частоты импульсной последовательности со входа, когда значение К Г. Г на выходе частота импульсной последовательности имеет максимальное значение, равное Гб, а когда значение К Р 8(Р /2" или Гэ= =О, на выходе импульсной последовательности нет.формула изобретенияУстройство для умножения частотыследования импульсов, содержащеесчетчик, выходы которого соединеныс информационными входами уз:,з парал.лельного переноса и входами гернойгруппы схемы сравнения, входы второйгруппы которой подключены к выходамрегистра, выход схемы сравнения подключен к нулевому установочному входутриггера, инверсный выход которогоподключен к управляющему входу узлапараллельного переноса, входы которого, начиная со второго, соединены ссоответствующими информационнымивходами регистра, нулевой установочный вход которого подключен к входуустройства, который через первыйэлемент задержки подключен к нулевому установочному входу счетчика, выходы регистра подключены к управляющим входам первого делителя частоты,выход которого является ныходом устройства, счетный нход первого делителя частоты соединен с выходом генератора импульсов, со счетным входомвторого делителя частоты и с единичным установочным входом триггера,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения частотного диапазона, устройство дополнительно содержит элементы И, ИЛИ, второй элементзадержки, вход которого соединен снулевым установочным входом счетчика,а выход - с первым входом первогоэлемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, авыход - с первым входом .элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого разряда узла параллельного переноса, а выход - с информационным входом первого разряда регистра, первый вход второго элемента Иподключен к выходу второго делителячастоты, второй вход подключен к инверсному выходу переполнения счетчикаа выход подключен к счетному входу счетчика,Источники информации,принятые но внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 680555, кл. 0 Об Р 7/52, 19772. Авторское свидетельство СССР позаявке 9 2764161/18-24,кл. 6 06 Р 7/52, 1979 (прототип).894708 ь В,МихайличенкоБабинец Корректор М.Шарошм.Ь ставит хред А Редактор Е.Дичинская каз 114 илиал ППП .Патент, г. ужгород, ул. Проектная,Тираж 748 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РаушПодп комитет и откры кая наб исноеа СССРтийу де