Умножитель частоты следования импульсов

. (23) Приоритет Государственный комитет СССР яо делам изобретений н открытий(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ 20 Изобретение относится к импульсной технике., а именно к устройствам,умножения частоты н слежения за изменением входной частоты,и можетбыть использовано в различных радио-.технических устройствах,По основному авт.св. В 936372известен умножитель .частоты следования импульсов, содержащий фазометр, первый выход которого подключен к первому входу первого элементасовпадения, выход которого соединенс входом первого делителя частоты,управляеьвай генератор и второй делитель частоты, реверсивный счетчик,преобразователь кода в напряжение,.,триггер, ждущие мулътивибратбры, линию задержки и инверторы, при этомк входнойшине подключены второйвхсщ первого элемента совпадения,установочный вход первого делителя .частоты, 3-вход триггера, первыйвход фазометра, вход линии. задержки.и через первый инвертор - второй:вход второго элемента.совпадения,причем к входу суьвпюрования реверсивного счетчика подключен выходпервого элемента совпадения, к входувычитания - выход второго элементасовпадения, а к выходам " входы преобразователя кода в напряжение, выход которого через последовательно соединенные управляемый генератор, второй делитель частоты и-первый ждущий мультивибратор соединен с третьим входом второго элемента совпадения и с входом второго инвертора, выход которого подключен к второму входу фазометра, к К-входу триг" гера подключен выход первого делителя частоты, к выходу - четвертый вход второго элемента совпадения, ври этом к входу второго ждущего мультивибратора подключен выход линии задержки, а к выходу " установочный вход второго делителя частоты 1 .Недостаток известного устройства - пониженное быстродействие при недостаточно высокой точности умножения, так как время вхождения умно- кителя частоты в режим .слежения за изменением входной частоты после окончания интервала выпадения, т.е, быстродействие умножителя частоты, и точность хранения умноженной частоты с момента выпадения импульсов во входной импульсной последовательности будут зависеть от величины К-коэффициента деления первого делителя, С увеличением К снижаютсябыстродействие и точность умножителя частоты.Цель изобретения - повышение быстродействия при одновременном повышении точности.С этой целью в умножитель частоты следования, содержащий фазометр, первый выход которого подключен к первому входу первого элемента совпадения, второй выход - к первому входу второго элемента совпадения, выход которого соединен с вхоДом первого делителя частоты управляемый генератор и второй делитель частоты, реверсивный счетчик импульсов, преобразователЬ кода в напряжение, триггер, ждущие мультивибраторы, линию задержки и инверторы, при этом к входной шине подключены второй вход первого элемента совпадения, установочный вход первого делителя частоты, 3"вход триггера, первый вход фазометра, вход линии задержки и через первый инвертор - второй вход второго элемента совпадения, причем к входу суммирования реверсивного счетчика подключен выход первого элемента совпадения, к входу вычитания - выход второго элемента совпадения, а к выходам - входы преобразователя кода в напряжение, выход которого через последовательно соединенные управляемый генератор, второй делитель частоты и первый ждущий мультивибратор соединен с третьим входом второго элемента совпадения, и с входом второго инвертора, выход которого подключен к второму входу фазометра, и к К-входу триггера подключен выход первого. делителя частоты, к выходу - четвертый вход второго элемента совпадения, при этом к входу второго ждущего мультивибратора подключен выход линии задержки, а к выходу - установочный вход второго делителя частоты, введены третий элемент совпадения, дополнительный триггер, счетчикимпульсов, третий ждущий.мультивибратор и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первогоэлемента совпадения, выход. - с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, а второй вход - с выходом третьего элемента совпадения,первый вход которого подключен к вы.ходу управляемого генератора и счетному входу счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с 1-входом дополнительного триггера и выходом третьего ждущего мультивибратора, а выход - с К-входом второго триггера, выход которого под"ключен к второму входу третьего элемента совпадения, при этом вход третьего ждущего мультивибратора соединен с выходом триггера, а коэффициент счета счетчика импульсовравен коэффициенту деления второгоделителя частоты.На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2-4временные диаграммы, поясняющие егоработу в различных режимах.Устройство содержит генератор 1управляемый, делители 2 и 3 частоты,инверторы 4 и 5, элементы б - 80 совпадения, фазометр 9, триггеры10 и 11, реверсивный счетчик 12 импульсов,.преобразователь 13 код -напряжениЬ, линию 14 задержки,ждущие мультивибраторы 15 - 17, счетчик15 18 импульсов, элемент 19 ИЛИ, вхоДную шину 20,Приходящий с шины 20 положительный импульс (фиг. 2 а) на линии 14задерживается на время, необходимое2 р для срабатывания фазометра 9, выполненного на базе триггера с раздельными входами Д и К, и поступает также на входы двух элементов 6 и 7.По переднему фронту этого задержанного импульса на мультивибраторе 16формируется короткий отрицательныйимпульс (фиг, 2 В), управляющий сбросом делителя 2.Делитель 2 производит деление наБ умноженной частоты до величиныЪЬр, - уммН и запускает мультивибратор 15, который формирует положительный импульс, длительность которого выбирается из такого расчета, чтобы задний фронт его появлялся раньшезаднего фронта импульса (фиг.2),приходящего с входной шины.Благодаря такому временному соотношению между входными импульсами иимпульсами, сформированными умножи 40 телем частоты (фиг.27.), обеспечивается появление положительных импульсов на выходе элемента б (фиг. 2 и)и их отсутствие на выходе элемента7 во время установки делителя 2 в45 нулевое положение импульсами, приходящими с входной шины.В зависимости от соотношения частот ЕэХ и гумн данный умножительчастоты работает в .трех режимах.5 О В первом режиме й Я(йустройство.работает следующим образом.Задний фронт импульса, приходящего с входной шины 20, устанавливаетфазометр 9 в нулевое состояние.При этом открывается возможность дляпрохождения переднего фронта следующего входногоимпульса через элемент6 (фиг. 2 к) и далее через первыйвход элемента 19 на суммирующий входсчетчика 12. Это приведет к изменению состояния кода, записанного в счетчике 12, и, следовательно, на выходе преобразователя 13 изменится напряжение (фиг. 2 м), благодаря чему частота,(фиг. 2 к);После этого импульс, пришедшийс выхода мультивибратора 15 и задержанный по отношению к переднему Фронту входного импульса, установит Фазометр 9 в единичное состояние, азадний фронт входногоимпульса уста,новит фазометр 9 в нулевое состояние.На выходе триггера 10 будет поддерживаться неизменный разрешающий 10потенциал для прохождения импульсовчерез элемент 7,Неизменность потенциала на выходетриггера 10 приведет к тому, чтотриггер 11 также будет находиться 15в устойчивом состоянии, при которомс его выхода на второй вход элемента, 8 будет постоянно подаваться запрещающий потенциал для прохождения вы.сокой частоты с выхода генератора 1 20через элемент 8 на второй вход элемента 19,Умножитель частоты будет работатьв таком режиме до тех пор, пока будет сохраняться соотношение 25мнвход ятхмн ХумитВо втором. режиме, когда с ,.где К - коэФФициент деления делителя 3, устройство работает следующимобразом.Н этом режиме запериод следования входных импульсов (Фиг. За) свыхода мультивибратора 15 на входинвертора 4 и на.вход элемента 7могут поступать до Кположительныхимпульсов (фиг. Зъ) - целое значениеот соотношения й/Н йз .Первый импульс, пришедший с выхода мультивибратора 15, устанавливает.фазометр 9 в единичное состояние, однако на выходе элемента 7логическое состояние -не изменится(фиг. 33) из-за присутствия на еетретьем входе инвертированного импульса, приходящего с входной шины20 и перекрывающего по длительностиимпульс, приходящий с выхода мультивибратора 15.150Затем задним фронтом входногоимпульса Фазометр 9 устанавливаетсяв нулевое состояние.Второй импульс (Фиг. За) переднимфронтом устанавливает Фазометр 9 вединичное состояние.Отсутствие блокирующего сигналана выходе инвертора 5 обеспечиваетусловие для прохождения .импульсовчерез второй вход элемента 7 на входделителя 3 ина вычитающий вход 60счетчика 12.На выходе преобразователя 13 изменится напряжение (фиг. Зи) и на выходе генератора 1 уменьшится частотайу фиг. Зк) . 65 На первом и третьем входах элемента 7 будет сохраняться разрешающий потенциал для прохождения через нее импульсов до прихода импульса иа шину 20.В третий режим работы умножитель .переходит в случае появления выпадений во входной последовательности . импульсов .(Фиг. 4 а), когда в ИВъУ -КчВ этом случае с выхода делителя 2 через мультивибратор 15 на вычитающий вход счетчика 12 будут поступать импульсы, снижающие частоту на выходе генератора 1 (фиг. 4 К).Одновременно с этим начнет заполняться делитель 3. В моМент его переполнения на вход К триггера 10 поступит сигнал, который перебросит ,триггер в противоположное состояние. С выхода триггера 10 на вход элемента 7 поступит, запирающий сигнал для прохождения импульсов на вычитающий вход счетчика 12 (Фиг. 4 Ж). На мультивибраторе 17 по фронту переброса триггера 10 сформируется короткий импульс (фиг. 4 с), который про-. изведет сброс счетчика 18 и переброс триггера 11.С выхода триггера 11 на второй вход элемента 8 поступит разрещающий потенциал (фиг. 4 в) для прохождения импульсов на суммирующий вход счетчика 12 с выхода генератора 1 Втерев второй вход элемента 19.(фиг. 48).После того, как счетчик 18 переполнится, отсчитав К импульсов, пришедщих на его вход с выхода генератора 1, триггер 11 установится в исходное состояние.На второй вход элемента 8 поступит запрещающий потенциал для прохождения через него импульсов с выхода генератора 1 (фиг. 4 К и Р).Таким образом, на выходе счетчика 12 произойдет восстановление значения кода, полученного до момента выпадения импульсов во входной импульсной последовательностиПри этом величина кода и соответствующая ему частота .на выходе генератора 1 будут сохранять свое значение до появления первых двух импульсов на шине 20 (фиг. 4 й). Первый импульс установит делитель 3 и триггер 10 в исходное состояние и с входа элемента 7 снимется запрещающий потенциал.Коэффициент деления К делителя 3 определяется из отношениях мдКСЭх рдейгде й - максимальная ожидаемая входная частотауй - минимальная ожидаеМаяэх" входная частота.С целью сохранения значения умно.женной частоты, полученной до йомен-.та выпадения импульсов, коэффициент счета счетчика 18 должен. быть равен коэффициенту деления делителя 3.Как видно из приведенного описания, данный умножитель частоты позволяет в период выпадения импульсов во входной импульсной последователь" нОсти полностью сохранить значение частоты, полученной до момента выпадения, что в свою очередь повышает быстродействие вхождения в режим слежения за изменением входной частоты после окончания интервала выпадений и повышает точность работы данного устройства,Формула изобретенияумножительчастоты следования импульсов по авт.св. В 936372, о тличающийоя тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном повышении точности, в него введены третий элемент совпадения, дополнительный триггер, счетчик импульсов, третий ждущий мультивибратор и элемент ИЛИ, первый входкоторого соединен с выходом первогоэлемента совпадения, выход - с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, а второй вход - е выходом третьего элемента совпадения,первый вход которого подключен квыходу управляемого генератора исчетному входу счетчика импульсов,установочныйвход которого соединен10 с 7-входом дополнительного триггераи выходом третьего ждущегомультивибратора, а выход - с К-входом второго триггера, выход которого падключен к второму входу третьего элемен 15 та совпадения, при этом вход третьего ждущего мультивибратора соединенс выходом триггера, а коэффициентсчета счетчика импульсов равенкоэффициенту деления второго делителя частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 936372, кл. Н 03 В 19/10, 10,10.80.999135 г Ц Составитель О. Кружилиная Техред А.Бабинец Корректор И, Шароши актор О, Юрк исно 2 76 ак мите ткры П фПатентф, г. Ужгород, .УлПрое 4 Фили Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Ж, 4ного коний и оаушская Поа СССРийд. 4/5