Умножитель частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаицмщнчпмпРЕСПУБЛИН Эау Н 03 В 19/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И 3,У ВТО Соботовички ство СССР 08,12,8 по авт. ющий- ыюения(71) Институт электродинамиАН Украинской ССР(54)(57) УИВОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫсв. Ф 1058021, о т л и ч ас я тем, что, с целью пов 80, 1123087 быстродействия, в него введены дополнительный элемент И и дополнительный преобраэователь кода, к входамкоторого подключены соответствующиераэрядные.:выходы второго счетчика,первый вход дополнительного элемента И соединен с вторым выходом 4 юрмирователя синхронизирующих импульсов, вторрй вход дополнительногоэлемента И - с выходом дополнительного преобраэователя кода, а выходдополнительного элемента И подключенк входу установки нуля второго счетчика.имеет низкое быстродействие. Это связано с тем, что при указанной коммутации сигналов на входе устройства скачком увеличивается длительность сигнала на втором выходе блока определения длительности временных интервалов, и требуется несколько периодов, в течение которых отрабатывается этот сигнал рассогласования.Целью изобретения является повышение быстродействия.Для этой цели в умножитель частоты, содержащий первый счетчик, ре. гистр переноса, формирователь синхро. низирующих импульсов, генератор импульсов и преобразователь код-временной интервал, установочные входы которого подключены к соответствую" щим выходам регистра переноса, вход синхронизации объединен со счетным входом первого счетчика и подключен к выходу генератора импульсов, а выход которого является выходом умножителя частоты при этом вход синхронизации регистра переноса соединен с первым выходом формирователя синхронизирукнцих импульсов, второй выход которого соединен с входом уста" новки нуля первого счетчика, вход фор мирователя синхронизирующих импульсов является входом умножителя частоты, комбинационный сумматор, второй и третий счетчики, преобразователь кода, блок определения длительности временных интервалов и элемент И, при этом второй счетчик включен между выходом нреобрезователя код-вре" менной интервал и первым входом блока определения длительности временных интервалов, второй вход которого объединен с входом установки руля третьего счетчика и подюпочен к второму выходу формирователя синхро-. низирующих импульсов, выходы третьего счетчика подключены к устанорочным входам преобразователя кода, выход которого соединен с первой группой входов комбинационного сумматора, вторая группа входов комбинационного сумматора подключена к выходам первого счетчика, а выходы соединены с установочными входами регистра переноса, первый выход блока определения длительности временных интервалов соединен с входом управления преобразователя кода, а второй выход подключен.к первому входу элемента И, выход которого соединен со 1 12 ЗО 87 2Изобретение относится к радиотехнике.По основному авт,св, У 1058021,известен умножитель частоты, содержащий первый счетчик, регистрпереноса, формирователь синхронизирующих импульсов, генератор импульсов и преобразователь код-временнойинтервал, установочные входы кото-,рого подключены к соответствующим 1 Овыходам регистра переноса, вход.синхронизации объединен со счетнымвходом первого счетчика и подключенк выходу генератора импульсов, а выход которого является выходом умножнтеля частоты, при этом вход син"хронизации регистра переноса соединен с первым выходом формирователясннхрониэирундцих импульсов, второйвыход которого соединен с входом. установки нуля первого счетчика,вход формирователя синхронизирующих импульсов является входом умножителя частоты, комбинационный сумматор, второй и третий счетчики, преобразователь кода, блок определениядлительности временных интервалови элемент И, при этом второй счетчик включен между выходом преобразователя код-временной интервал ипервым входом блока определениядлительности временных интервалов,второй вход которого объединен с вхо.дом установки нуля третьего счетчи"ка и подключен к второму выходу формирователя синхрониэирующих импуль"сов, выходы третьего счетчика подключены к установочным входампреобразователя кодов, выход которого соединен с первой группой,входов комбинационного сумматора, вто"4 Орая группа входов комбинационногосумматора подключена к выходам первого счетчика, а выходы соединеныс установочными входами регистрапереноса, пЕрвый выход блОка определения длительности временных ин"тервалов соединен с входом управленияпреобразователя кода, а второй выходподключен к первому входу элемента И,выход которого соединен со счетным 50входом третьего счетчика, другой входэлемента И подключен к выходу гене"ратора импульсов Я .Однако при использовании известного устройства в многоканальных 55системах, когда его вход подключается к источникам сигналов с различнойчастотой илн с различными фазами, оно1123 087 а ключен к выходной шине умкожителя частоты, к счетному входу второго счетчика 7 к к соответствующим входам синхронизации записи кодов вычитаю- щего счетчика 14 и накапливающего ,сумматора 15. Выход переполнения накапливающего сумматора 15 через последовательно соединенные формирователь 16 одиночного импульса и элемент И 17 соединен со счетныи входом вычитающего счетчика 14. Выход переполнения второго счетчика 7 сое-, динен с первым входом блока 8 определения длительности временных интервалов, второй вход которого соединен с входаии установки нуля первого 2 и третьего 10 счетчиков, с входом дополнительного элемента И 13 и с вторыи выходои формирователя 6 синхронизнрующих импульсов, вход которого является входом умножителя частоты. Первый и второй выходы блока 8 определения длительности временкых интервалов подключены соответственно к входу управления преобразователя 11 кода и к второму входу элеиенти 9 И, выход которого соединен с счетным входом третьего счетчика 10, Разрядные выходы второго счетчика 7 подключены к соответствующим входаи дополнителъкого преобразователя 12 кода, выход которого соединен с вторым входом дополнительного элемента И 13, выход которого соедкнек с входом установки нуля вторЬго счетчика 7.Предлагаемый уиножитель частоты работает следующим образом.На вход формирователя 6 синхро" низирующих импульсов поступает входной сигнал, имеющий период Т . При формирователя 6 синхронизирующихимпульсов формируются два короткихимпулъса, следующих друг за другом.Первый из этих импульсов используется для записи кода в регистр 4 переноса, а второй - для установки первого 2 и .третьего 10 счетчиков в нулевое состояние.За период Т входного сигнала в .первый счетчик 2, емкость которого ,равна М,постукаетфимпульсов с выхода генератора 1 импульсов, период следования которых равен Та 3счетным входом третьего счетчика,другой вход элемента И подключенк выходу генератора импульсов, введены дополнительный элемент И н дополнительный преобразователь кода,к входам которого подключены соот 5ветствующие разрядные выходы второго счетчика, первый вход дополни-.тельного элемента И соединен с вторым выходом формирователя синхрониэирующих импульсов, второй входдополнительного элемента И соединен с выходом дополнительного преобразователя кода, а выход дополнительного элемента И подключен к входуустановки нуля второго счетчика.Яа чертеже представлена структурная электрическая схема умножителячастоты.Умкожитель частоты содержит генератор 1 импульсов, первый счетчик 2,комбинационный сумматор 3, регистр 4:переноса, преобразователь 5 код-временной интервал, формирователь 6синхронизирующих импульсов, второйсчетчик 7, блок 8 определения дли-.тельности временных интервалов, элемент И 9, третий счетчик 10, преобразователь 11 кода, дополнительный преобразователь 12 кода, дополнительный30элемент "И 13. Преобразователь 5 кодвременной интервал включает в себявычитающий счетчик 14, накапли-.вающий суиматор 15, формирователь 16одиночного импульса и элемент И 17.Блок 8 определения длительности вре- З 5иенных интервалов выполнен аналогично соответствующему бйоку определе-ния длительности временных интерваловизвестного устройства,Генератор 1 иипулъсов подключен 4 Ок счеткоиу входу первого счетчика 2. переходе входного сигнала через опк элементу 9 И и к входу синхрони- ределенный уровень, например призации преобразователя 5 код-вреиен-. воэрастаник сигнала, на выходах1 ной интервал. Выходы первого счетчика 2 через комбинационный сумматор 3 и регистр 4 переноса соедийены с соответствующими входамипреобразователя 5 код-временной интервал, при этом младшие разрядырегистра 4 перекоса соединены с накапливающим сумматором 15, а старшиеразряды - с вычитающим счетчиком 14.Выходы третьего счетчика 10 черезпреобразователь 11 кода подключенык вторым входам комбинационного суииатора 3. Выход преобразователя 5код-временной интервал (выход пер- полнения вычнтающего счетчика 14) под. Н (7 1230определения длительности временныхинтервалов, при этом сигнал на еговтором выходе принимает значениелогического "0", элемент И 9 закры-.вается, а в третьем счетчике 10 будетхраниться кодай-ЬЦТ Код ьн с выхода третьего счетчи- ка 10 поступает в преобразова тель 11 кода и, так как на его входе управления присутствует сигнал логической "1", то он преобразует код ЬМ в дополнительный код М- Ь Й . Следовательно, на входы комбинационного сумматора 3 поступают: код М - Ь В с выхода преобразователя 11 кода и код с выхода перво" го счетчика 2. В.комбинационном сумматоре 3 эти коды суимируются по мо дулю МНоэтому выходной код комбинационного сумматора 3, равный И Ф (- Ь Й) заносится в регистр 4 переноса. Тогда период следования выходных иипуль сов несколько уменьшается, вследствие чего сокращается практически до нуля длительность временного интервала между выходными импульсами формирователя 6 синхронизирующих импульсов и второго счетчика 7.Если частота входного сигнала уменьшается, то это приводит к увеличению длительности периода входного сигнала на величину Ь по сравнению с предыдущей длительностью периода, Тогда на входы блока 8 определения длительности временных интервалов раньше приходит импульс с выхода переполнения второго счетчика 7, и в течение времени Ь на счетный вход третьего счетчика 10 будут поступать импульсы генератора 1 импульсов. Третий счетчик 10 установлен ранее иипульсои на втором выходе формирователя 6 синхронизирую" щих импульсов в начале периода входного сигнала, а к моменту появления следующего импульса на втором выходе формирователя 6 синхронизирующих импульсов в третьем счетчи" ке 10 будет код ЬМВ рассматриваемом случае, когда частота входного сигнала уменьшается, на вход управления преобразователя 11 кода поступает сигнал логического "О", поэтому код АМ проходит через преобразователь 11 кода без изменения. Код Ь 11 в комбинационном сумматоре 3 сумиируется с кодом М , а в регистр 4 переноса заносится код 11 + Ь Н . Это приводит к тому, что период следования выходных импуль. сов умножителя частоты несколько увеличивается, вследствие чего сокращается практически до нуля длительность временного интервала между выходными импульсаии второго счетчика 7 и формирователя 6 синхронизирующих импульсов. Дополнительный преобразователь 12 кода выделяет состояние второго счетчика 7 в,ю 1 в 2,п-т, о-е,где.величина п 1 определяет ширину интервала времени Тх д , на которую могут различаться между собой соседние периоды сигнала. Если в момент появления импульса на втором выходе формирователя 6 синхронизирующих импульсов второй счетчик 7 находился в состоянии п-я;л-в+1,.,о,0, ,.,л, то дополнительный элемент И 13 закрыт низким выходным потенциалом дополнительного преобразователя 12 кода, и второй счетчик 7 не сбрасывается.В том случае, если соседние периоды сигнала различаются на величину больше Т в . , или при коммутации сиг111налов на входе умножителя частоты, когда нарушается периодичность входного сигнала , выходной сигнал формиро - вателя 6 синхронизирующих импульсов поступает на вход установки в нуль второго счетчика 7 и сбрасывает его . Поэтому уже на следующем периоде умножитель частоты работает в установившемся режиме , когда совпадают моменты появления импульсов н а втором выходе формирователя 6 синхронизирующих импульсов и на выходе второго счетчика 7. Тем самым до минимума сокращается время отработки сигнала на втором выходе блока 8 определения длительности временных интервалов и, следовательно, повышается быстродействие предлагаемого умножителя частоты, что в конечном итоге способствует повышению быстродействия тех измерительных устройств, в составе которых он работает.1123087 вл А.Коссе еда Заказ 8154/4 аж 8 б 1 Подпнснсударственного комитета СССизобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб,е Р 4 5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород в Проектная, 4 НИИПИ о дел 13035 Составитель Н Техред Т.Фант Корректор В.Гирня