Устройство для умножения частоты следования периодических импульсов

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл, Н 03 К 5/01 с присоединением заявкиГееударствеккыМ кемктет СССР пв лелем кввбретеккй и еткрытий(4) уСТРОИСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение .относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в цифровых устройствах различнаго назначения, например в цифровых преобразователях и измерительных приборах, в системах автоматического управления и т.д.По основному авт. св. У 824419 известно устройство для умножения частоты следования периодических импульсов, содержащее делитель опорной частоты, счетчик импульсов, счетчик импульсов опорной частоты, входной и выходной формирователи импульсов, запоминающий регистр, блок управления, первый выход которого подключен к нулевым входам всех разрядов делителя опорной частоты и запоминающего регистра, нулевой выход каждого разряда счетчика импульсов 2 о соединен с первым входом первого блока элементов И, второй вход которогд подключен к второму входу блока управления, а выход - к единич 2ному входу того же разряда запоминающего регистра, причем третий выход блока управления подключен к единичным входам всех разрядов счетчика импульсов, единичный выход каждого разряда запоминающего регистра соединен с входом второго блока элементов И, выход которого соединен с единичным входом того же разряда счетчика импульсов опорной частоты, а второй вход - с выходной шиной выходного формирователя, вход которого подключен к выходу последнего разряда счетчика импульсов опорной частоты, триггер, дешифратор и элемент ИЛИ, первый вхад которого соединен с основным выходом делителя опорной частоты, второй вход - с первым выходом блока управления и управляющим входом дешифратора, а выход через триггер - с. входом счетчика импульсов, причем дополнительные выходы делителя опорной частоты соединены с информационными входами дешифратора, выход кото3 100528рого соединен со вторым входом триггера 11 1,Однако это устройство имеет недостаточную помехозащищенность по.шине импульсов умножаемой частоты .В связи с этим любой кратковременный сигнал помехи, формируемый на ши.не импульсов умножаемой частоты, например, при подключении к ней внешней линии связи приводит к ложному 10запуску блока управления и в результате - к искажению частоты на выходеустройства, Указанный недостаток при.водит к снижению помехоустойчивости, а, следовательно, и надежности 15работы устройства.Цель изобретения " повышение надежности работы,С этой целью в устройство для умножения частоты следования периодицес-щких импульсов, содержащее делительопорной частоты, счетчик импульсов,счетчик импульсов опорной частоты,входной и выходной формирователи импульсов, запоминающий регистр, блок,управления, первый выход которого,подключен к нулевым входам всех разрядов делителя опорной частоты и за"поминасщего регистра, нулевой выходкаждого разряда счетчика импульсовсоединен с первым входом первого блока элементов И, второй вход которогоподключен ко второму входу блока управления, а выход - к единичному вхо.ду того же разряда запоминающего ре"гистра, причем третий выход блокауправления, подключен к единичнымвходам всех разрядов счетчика импульсов, единичный выход каждого разряда запоминающего регистра соединенс входом второго блока элементов И,4 Овыход которого соединен с единичнымвходом того же разряда счетчика импульсов опорной частоты, а второйвход - с выходной шиной выходногоформирователя импульсов, вход которо 45го подключен к выходу последнего разряда счетчика импульсов опорной частоты, триггер, дешифратор и элемент ИЛИ,первый вход которого соединен с основным выходом делителя опорной часто 5 фты, второй вход - с первым выходомблока управления и управляющим входомдешифратора, а выход через триггерс входом счетчика импульсов, причемдополнительные выходы делителя опорной частоты соединены с информационными входами дешифратора, выход которого соединен со вторым входом триг 5гера, введены элементы И, дополнительные триггеры и элементы НЕ, вход первого из которых соединен с выходом входного формирователя импульсов, а выход через последовательно соединенные первый элемент И, второй элемент И,второй элемент НЕ, первый дополнительный триггер и третий элемент Ис входом блока управления и первымвходом второго дополнительного триггера, второй вход которого соединенс третьим выходом блока управления, .первый выход " с первым входом четвертого элемента И, второй вход ко-.торого подключен. к выходу йервого .элемента НЕ, а второй выход - с первым входом пятого элемента И, второйвход которого соединен с вторым входом первого элемента И и вторым выходом первого дополнительного триг-,гера, второй вход которого подключенк выходу четвертого элемента И, приэтом второй и третий входы второгоэлемента И подключены соответственнок шине опорной частоты и к выходу пятого элемента И, а второй вход третьего элемента И соединен с выходом.второго элемента НЕ.На чертеже представлена структурная схема устройства,Схема содержит делитель 1 опорнойчастоты, счетчик 2 импульсов, входной формирователь 3 импульсов, счет-чик 4 импульсов опорной частоты, за-,поминающий регистр 5, выходной формирователь 6 импульсов, блок 7 управления, блоки 8 и 9 элементов И,элементы 10-14 И, дешифратор 15, элемент 16 ИЛИ, триггеры 17-19, элементы НЕ 20, 21, шину 22 умножаемой частоты, шину 23 импульсов опорной частоты, выходную шину 24,Устройство работает следующим об-, разом.Импульсы опорной частоты Гс шины 23 поступают на вход делителя .1, коэффициент деления которого равен заданному коэффициенту умножения 1, и на вход счетчика 4 импульсы с основного выхода делителя 1, частота следования которых равнаЦоп(1(, подаются церез элемент 16 на нулевой вход триггера 17. На выходе дешифратора 15 также формируются импульсы с частотой следования 1 орф, которые по фазе опережают импульсы на основном выходе делителя 1.на половину периода. Каждым импульсом с выхода1005285 выхода элемента 3 подтверждается ну- "1 левое состояние триггера 18, которое , к сохраняется до момента поступления т следующего импульса на шину 22 им пульсов умножаемой частоты, ю В За один период следования импуль- р сов умножаемой частоты щ на вход сцетчика 2 импульсов поступает коли- в чество импульсов частоты Фсп, рав- н ное 1 Ящщ Так как в начале периода 10 н умножаемой частоты все разряды счет- д чика 2 устанавливаются в состояние"1", то по окончании этого периода и во входном счетчике 2 импульсв будет м зафиксировано, число, равное +" в-1. 15 н 1 МН При поступлении следующего импульса . 1 умножаемой частоты формируется оче- и редная группа из трех сигналов блока . х 7 управления, при этом в регистр 5 д вносится из счетчика 2 импульсов чис" 20 э лоК 1 в обратном коде, т.е. в ре- с гистреустанавливается число М 1=1" в-1 щ 14 где 8=2 ,а а - число раз- и рядов Р 1 четчике 2 импульсов,"а так- м же в регистре 5 и, в выходном счетчи к ке 1 импульсов. Число К 1, которое т представляет собой дополнительный н код числа , переносится из ре- . 1 чт уМНф гистра 5 в счетчик 1 каждым импуль" и сом переполнения, формируемым на вы- Зо с ходе сцетцика 1 импульсов и посту-н пающим на входы блока 9 через форми- , 2 рователь 6. Частота следования им- р пульсов на выходе формирователя б в при этом равна И гойЬЫХмМ- й 13 ми 40Если при поступлении очередной группы сигналов с выхода блока 7, триггер 17 установлен в состояние "0" импульсом с основного выхода делителя 1 опорной частоты, то сигнал с первого выхода блока 7 подтверждает нулевое состояние триггера 17.При этом сигнал на вход счетчика 2 импульсов с выхода триггера 17 не поступает. В данном случае остаточный код, который образуется в дели" теле 1 опорной частоты, не превышает половины емкости делителя 1 опорной цастоты и, следовательно, половины цены младшего разряда счетчика 2 импульсов, Если же к моментуЯ формирования очередной группы сигналов на выходе блока 7 управления триггер 17 установлен в состояние то сигнал с первого выхода бло- .а 7 устанавливает триггер 17 в сосояние 3". При этом на вход счетчикаимпульсов поступает лишний импульс.данном случае остаточный код, котоый образуется в делителе 1 к моментуформирования первого сигнала на пером выходе блока 7, превышает половиу емкости делителя 1 а, следовательо, и половину цены младшего разряа счетчика 2 импульсов,Если на шину 22 поступает сигналомехи и по времени он совпадает соментом поступления импульсов опорой частоты на второй вход элементато элемент 11 открывается, чториводит к поступлению сигнала помеи на вход триггера 18, В момент спаа заднего фронта сигнала на выходелемента 21 триггер 18.переходит востояние н ", как было рассмотреноыше, и разрешающим сигналом с егоервого выхода подготавливается элеент 12 для прохождения на вход блоа 7 второго импульса опорной частоы, который в: следующий момент време.и поступает на второй вход элемента1. В случае, если к моменту постуления второго импульса опорной чатоты на второй вход элемента 11 сигал помехи уже отсутствует на,шине2, то на выходе элемента 20 формиуется разрешающий сигнал, что приодит к формированию сигнала низкоо уровня на выходе элемента 13 и,следовательно, .к установке триггера18 в состояние "0".В результате,импульс помехи, поступивший на айну 22 не пропускается на вход блока 7 управления. Для,рассмотренного случая совпадения сигйала помехи и"импульса опорной частоты длительность сигнала помехи, которая не пропускается на вход блока.7 управнения, будет минимальной и равнойдлительности паузы между импуль самиопорной частоты, поступающими на шину 23импульсов опорной частоты, При всехдругих вариантах совпадения сигналапомехи и импульса опорной частоты.длительности сигналапомехи, котораяне пропускается на вход блока 7 управ-"ления, превышает длитЕльность паузымежду двумя импульсами опорной частоты. Для гарантированного запускаблока 7 длительность полезного сигнала, которнй поступает на шину 22импульсов умножаемой частоты, должна быть не меньшей времени 1,5 Т,где Т - период следования импульсовопорной частоты.Исключение влияния на работоспособность устройства помех, которыемогут быть на шине 22 импульсов умножаемой частоты после спада заднего фронта. импульса опорной частоты,например, в случае подключения внешней связи к шине 22 импульсов умножаемой частоты достигается тем., что 30 установка трйггера 19 в состояние"О", а, следовательно, и подключениеэлемента И И к входу триггера 18 .осуществляется сигналом с третьеговыхода блока 7 управления, задержан з.ного относительно момента поступле- .ния полезного сигнала на шину 22 им.-пульсов умножаемой частоты. Время фор.мирования сигнала на третьем входеблока 7 управления может быть выбра- щно таким образом, чтобы установка триггера 19 в состояние "О" происходила с достаточной задержкой после .спада Заднего фронта полезного сигнала на шине 22 импульсов умножаемой д частоты. Поскольку заполнение делителя 1 опорной частоты начинается с его нулевого состояния, время формирования сигнала на третьем входе блока 7 управления может изменятьсяв достаточно широких пределах и ограничиваться лишь. временем формиро"вания второго импульса йа основномвыходе делителя 1 опорной частоты, который проходит на вход входного счет.чика 2 импульсов после начала работы делителя 1 опорной частоты. Влияние на работоспособность устройства помех с длительностью, равной (0,5.- 1,5)Т; где Т - период следованияимпульсов опорной частоты, что существенно повышает помехоустойчи-, вость, а, следовательно, и надежность работы устройства, например,в случае подключения внешней линии связи к шине 22 импульсов умножаемой частоты.Формула изобретенияУстройство для умножения частотыследования периодических импульсовпо авт. св. Ю 82 М 19, о, т л и ц аю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности работы, в него введены элемента. И .дополнительные триггеры и элементы НЕ, вход первого изкоторых соединен с выходом входногоформирователя импульсов, а .выход че"реэ последовательно соединенные пер.вый элемент И, второй элемент И, второй элемент НЕ, первый дополнитель"ный триггер и третий элемент И - свходом блока. управления и первымвходом второго дополнительного триггера, второй вход которого соединенс третьим выходом,блокауправления,первый выход - с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первогоэлемента НЕ, а второй выход - с первым входом пятого элемента И, вто-.рой вход которого соединен с вторымвходом первого элемента И и вторымвыходом первого дополнительного триггера, второй .вход которого подключен к выходу четвертого элементаИ, при этом второй и третий входывторого, элемента И подключены соответственно к шине опорной цастоты и квыходу пятого элемента И, а второйвход третьего элемента И соединенс выходом второго элемента;НЕ.Источники информацйи,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЮ 82 М 19, кл. Н 03 К "5/01, 1979.1005285 сное аказ 1924/76 Тираж 934Ю Ю НИИ Проектна филиал ППП "Патент", г. Ужгород