Умножитель частоты следования импульсов (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЦФММаВЧепмижРЕСПУБЛИК ЗСЮ Н 03 К 5/15 БРЕТЕНИЙЬСТВУ ЕТ(56) 1. Авторское свидетельство, СССР У 540363, кл, Н 03 К 5/01, 06.01.76.2. Авторское свидетельство СССР В 898600, кл. Н 03 К 5/01, 10,03.80 (прототип)(54) УХНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИИПУЛЬСОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Умножитель частоты следова ния импульсов, содержащий последовательно соединенные счетчик импульсов и первый регистр памяти, вход записи которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с установочнымвходомсчетчика импульсов, а вход. подключен к входной шине умножителяделитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а также второй регистр памяти и формирователь импульсов, первый выход, которого соединен с выходной шиной умножителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, С целью стабилизации скважности входного сигнала на выходе умножителя, в него введены коммутатор, дополнительный счетчик Импульсов, мультиплексор и делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с входом Формирователя импульсов, счетный вход - с выходом генератора опорной частоты, вход записи - с вторым выходом Формирователя импульсов, а информационные входы - с выходом мультиплексора,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕН АВТОРСЙОМУ СВИД,8011204 управляющий вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, первый и второй информационные. входы соединены с выходами соответственно первого и второго регис ров памяти, вход записи второгб регистра памяти соединен с третьим выходом блока управления и первым входом сброса делителя частоты, второй вход сброса которого соединен с первым выходом блока управления, а выход - с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с входной шиной умножителя, а первый и второй выходы соединены со счетными входами соответственно счетчика импульсов и дополнительного счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра памяти, а установочный вход - с четвертым выходом блока управления.2. Умножитель частоты следования импульсов, содержащий последовательно соединенные счетчик импульсов и первый регистр памяти, вход записи которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов, а вход подключен к входной шине умножителя, делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а также второй регистр памяти и формирователь импульсов, пер- вый выход которого соединен с выходной шиной умножителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью стабилизации скважности входного сигнала .на выходе умножителя, в него введены мультиплексор и делитель часто1120483 ты е переменным коэффициентом деле.ния, выход которого соединен с входомформирователя импульсов, счетныйвход - с выходом генератора опорной частоты, вход записи - с вторымвыходом Формирователя импульсов,а информационные входы - с выходами мультиплексора, управляющийвход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, а первый и второй информационные входы сое-. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники и автоматики.Известен умножитель частоты следования импульсов, содержащий делитель опорной частоты, блок управления, счетчик импульсов, регистр памяти, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, счетчик и 10 регистр переполнения, ключ, два коммутатора и формирователь импульсов 1 3.Недостатком данного устройства является невозможность сохранения 15скважности входного сигнала на выхо де устройства,Наиболее близким по .техническойсущности является устройство, содержащее последовательно соединенные 20первый счетчик импульсов, регистрпамяти, блок переноса, второй счетчик импульсов и формирователь импульсов, выход которого подключен куправляющему входу блока переноса и 25первому входу блока коррекции, второй вход которого соединен с синхронизирующим входом запоминающего регистра и первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к установочным входам делителячастоты и первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делителя частоты, входкоторого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выходы разрядов - с информационными входами блока коррекции, первый вход вычитающего блока соединен с выходом блока коррекции, третий вход динены с выходами соответственно йервого и второго регистров памяти,вход записи второго регистра памятисоединен с третьим выходом блокауправления.и с первым входом сбросаделителя частоты, второй вход сбросакоторого соединен с первым выходомблока управления,а выход - со счетнымвходом счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго регистров памяти,которого подключен к второму выходублока управления, второй вход соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выход - со счетным вхо-, дом второго счетчика импульсов 2 ,Однако это устройство не сохраняет скважность входного сигнала на выходе.Цель изобретения - стабилизация скважности входного сигнала на выходе устройства.Поставленная цель достигается тем, что по первому варианту в умно- житель частоты следования импульсов, содержащий последовательно соединенные счетчик импульсов и первый регистр памяти, вход записи которого соединен с первым вьмодом блока управления, второй выход которого . соединен с установочным входом счетчика импульсов, а вход подключен к входной шине умножителя, делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а также второй регистр памяти и формирователь импульсов, первый выход которого соединен с выходной шиной умножителя, введены коммутатор, дополнительный счетчик импульсов,. мультиплексор .и делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, счетный вход - с выходом генератора опорной частоты, вход записи - с вторым выходом формирователя импульсов, а информационйые входы - с выходом мультиплексора, управляющий вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, первый и второй1120483 3информационные входы соединены с выходами соответственно первого и второго регистров памяти, .вход записи второго регистра памяти соединен с третьим выходом блока управ 5 ления и первым входом сброса делителя частоты, второй вход сброса кото" рого соединен с первым выходом блока управления, а выход - с первым входом коммутатора, второй вход которо го соединен с входной шиной умножителя, а первый и второй выходы соединены со счетными входами соответственна счетчика импульсов и дополнительного счетчика импульсов, выхо ды которого соединены с информационными входами второго регистра памяти, а установочный вход - с чет" вертим выходом блока управления. По второму варианту в умножитель20 частоты следования импульсов, содержащий последовательно соединенные счетчик импульсов и первый регистр памяти, вход записи которого соединен с первым выходом блока управления второй выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов, а вход подключен к входной шине умножителя, делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а также второй регистр памяти и форми рователь импульсов, первый выходкоторого соединен с выходной шиной умножителя введены мультиплексор 35 и делитель частоты с переменным коэф,фициентом деления, выход которого сое,динен с входом Формирователя импульсов, счетный вход - с выходом генератора опорной частоты, вход запи си - с вторым выходом Формирователя импульсов, а информационные входы - с выходами мультиплексора, управляющий вход которого соединен с первым выходом формирователя импуль сов, а первый и второй информационные входы соединены с выходами соот ветственно первого и второго регистров памяти, вход. записи второго регистра памяти соединен с третьим 50 выходом блока управления и с первымвходом сброса делителя частоты, второй вход сброса которого соединен с первым выходом блока управления, а выход - со счетным входом счетчика 55 импульсов, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго регистров памяти. 4На фиг, приведена структурная электрическаясхема первого варианта устройства; на Фиг.2 - то же, второго варианта устройства.Умножитель частоты следования импульсов первый вариант) содер.жит последовательно соединенные счетчик 1 импульсов и первый регистр 2 памяти, вход записи которого соединен с первым выходом блока 3 управления,второй выход которого1соединен с установочным входом счетчика 1 импульсов, а вход подключен ко входной шине 4 умножителя,делитель 5 частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора 6 опорной частоты, а также второй регистр 7 памяти, формирователь 8 импульсов, первый выход которого соединен с выходной шиной 9 умножителя, коммутатор 10, дополнительный счетчик 11 импульсов, мультиплексор 12и делитель 13 с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с входом формирователя 8 импульсов, счетный вход - с выходом генератора 6 опорной частоты, вход записи - с вторым выходом формирователя 8 импульсов, а информационные входы - с выходами мультиплексора 12, управляющий вход которого соединен с ,первым выходам Формирователя 8 импульсов, первый и второй информационные входы соединены с выходамисоответственно первого 2 и второго 7регистров памяти, вход записи второго регистра 7 памяти соединен стретьим выходом блока 3 управления и первым входом сброса делителя 5частоты, второй вход сброса которо- .го соединен с первым выходом блока 3 управления, а выход - с первым входом коммутатора 10, второй вход которого соединен с входной шиной 4 умножителя, а первый и второй выходы соединены со счетными входами соот-ветственно счетчика импульсов 1 и дополнительного счетчика 11 импульсов, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра 7 памяти, а установочный вход - с четвертым выходом блока 3 управленияУмножитель частоты следования импульсов (второй вариант), содержащий последовательно соединенные счетчик 1 импульсов и первый ре- . гистр 2 памяти, вход записи которого соединен с первым выходом блока 3управления,второй выход которого соединен с установочным входом счетчи.ка 1 импульсов, а вход подключен квходной шине 4 умножителя, делитель 5 частоты, счетный вход которо 5го соединен с выходом генератора 6опорной частоты, а также второй регистр 7 памяти, формирователь 8 импульсов, первый выход которого соединен с выходной шиной 9 умножителя,мультиплексор 10 и делитель 11 частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с входом формирователя 8 импульсов,счетный вход " с выходом генератора 6 дпорной частоты, вход записи -с вторым выходом формирователя .8импульсов, а информационные входы - с выходами мультиплексора 10,управляющий вход которого соединен 2 Ос первым выходом Формирователя 8импульсов, а первый и второй информационные входы соединены с выходами соответственно первого 2 и второго 7 регистров памяти, вход записи второго регистра 7 памяти соединен с третьим выходом блока 3 управления и с первым входом сбросаделителя 5 частоты, второй вход сброса которого соединен с первым вы- ЗОходом блока 3 управления, а выход - со счетным входом счетчикаимпульсов, выходы которого соединены с информационными входами первого 2 и второго 7 регистров памяти,Умножитель частоты следования импульсов по первому варианту фиг.1)работает следующим образом.Импульсы с генератора 6 поступа-щют на счетный вход делителя 5, коэффициент деления которого равен коэффициенту умножения устройства. Сигналы с восхода делителя 5 с частотойо 45О , где Ео - частота опорногогенератора 6, к- коэффициент деления делителя 5, поступают на второй вход коммутатора 10. Коммутатор 10 при единичном потенциале нашине 4 подключает выход делителя 5на вход счетчика 1, а прн нулевомпотенциале в на вход счетчика 11.За время 1 , соответствующееединичному потенциалу входного сигЯнала в счетчике 1 образуется код иа за время 1 а=Те.6 х соответствующее нулевому потенциалу входного сигнала в счетчике 11 набирается код н Т - период входного сигнала).Если скважность вхоцного сигналаВХ 8 х ЬХЙравнаЭХо Вхто код счетчика 1 равен," -1а код счетчика 11 равенК КПо отрицательному перепаду сигнала на входе устройства блок 3 вырабатывает импульс, обеспечивающийперенос кода о иэ счетчика 1 в регистр 2 и сброс делителя 5. По положительному перепаду входного сигналаустройства блок 3 вырабатывает импульс, обеспечивающий перенос кода,п из счетчика 11 в регистр 7 и сбросделителя 5.По окончании переноса кодов изсчетчиков 1 и 11 блок 3 производитсброс каждого из них,Мультиплексор 12 при единичномуровне на управляющем входе (следовательно и на шине 9) подключит входыделителя 13 к выходам регистра 2, апри нулевом уровне-квыходам регистра 7.Рассмотрим работу устройства с делителем 13, выполненным на основевычитающего счетчика импульсов. На выходах мультиплексора 12 постояннонаходится один из кодов и нли в.,Как только с генератора 6 на входделителя 13 постуаит число импульсов, равное записанному в нем коду, его все разряды обнулятсяи при следующем счетном импульсе установятся в единицу, то есть на выходе делителя 13 возникнет перепадноль-единица, о которому Формирователь 8 сформирует импульс записи.кода в. делитель 13, а затем изменит состояние управляющего входа мультиплексора 12.Первое переполнение делителя 131вызовет запись кода, а Формирователь 8 установит на входах делителя 13 кодбвх взЧерез время-"о"=о оз на выходе делителя 13 появится импульс переполнения. Теперь код запишется в делитель 13, а код о установится на его входах.Теперь импульс переполнения появится через время7 112048о фвхь Ку вх Твх- вх Ф."пВ п-"-У- о - 1 -К, = КДалее процесс повторяется. Таким5 образом, на выходе устройства формируется период выходного сигналавх+ вх вхТт:с +: -Ку1 Оили частотаСкважность выходного сигнала устройства определится отношениемТ К 15вх вхт.е. скважность входного и выходного сигналов устройства одинакова.Работа второго варианта устройства (фиг.2) отличается от первого тем, что оно содержит только один счетчик 1, в котором при единичном уровне на входе устройства образуется код п и блок 3 по отрицательному перепаду входного сигнала производит перенос кода и в регистр 2, сбрасывает счетчик 1 и в нем теперь накапливается код го . По по- ЗО ложительному перепаду входного сигнала устройства блок 3 формирует им 3 8пульсы переноса кода и н регистр 7,а затем опять производит сброс счетчика 1. Далее работа во всех деталях совпадает с работой устройствапо первому варианту. Устройство по первому варианту обладает высоким быстродействием, так как процессы формирования импульсов управления счетчиками импульсов и регистрами памяти разнесены во времени. Устройство по второму варианту обладает более низким быстродействием, но требует значительно меньших аппаратурных затрат и обладает лучшими энергетическими характеристиками, так как значительная доля потребляемой устройством мощности приходится на быстродействующие узлы счетчиков импульсов. Поэтому в случаях, не требующих предельного быстрбдействия устройства, возможно использование второго варианта умножителя частоты следования импульсов.По сравнению с известным обьектом - формирователями фазометра Ф 2-28, предлагаемый умножитель частоты следования импульсов при использовании во входных цепях фазометра позволит понизить нижнюю рабочую частоту фазометра до О, 1 Гц (в 50 раз).1120483 Составитель А.СоколовТехред Л,Коцюбняк Корректор Е.С Редактор Л.Лосев ох 759 4 Тираж 861ВНИИПИ Государственн по делам изобретений113035, Москва, Жодписн коиите к открытРаушск наб Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн