CS216135B1 - Zapojení číslicového násobiče kmitočtu - Google Patents

Abstract

Zapojení násobiče kmitočtu. Vynález spadá do oboru výroby kmitů přeměnou násobení. Vynálezem je vyřešen problém získání širokého rozsahu frekvencí z libovolného základního kmitočtu i během jeho zmšny. Problém je vyřešen číslicovým násobičem kmitočtu. Během periody základní frekvence f je na jeden čítač přiváděna pomocná frekvence fp a na druhý čítač její n-tý díl fp/n, kde dělitel n se rovné násobiteli základní frekvence f.n. Výstupy obou čítačů se přivádějí na komparátor, který při shodě vydá n impulsů během jedné periody základní frekvence f. Podstatou v zapojení jsou výstupy 1, 2_, £ řídícího obvodu ŘO pomocná frekvenoe fp a její díl fp/n, čítače Cl, Č2, komparátor K a asynchronizační obvod SO. Vynález lze využít v oborech výroby kmitů násobením základního kmitočtu.

Description

Vynález se týká zapojení číslicového násobiče kmitočtu. Známá zapojení pro násobení kmitočtů pracují buS na principu selektivních zesilovačů vyščích harmonických základního kmitočtu, nebo využívají přenosového zpoždění na hradlovém řetezci pro násobení základního kmitočtu násobky čísla 2.

Zapojení využívající vyšších harmonických se používají, zejména ve vysokofrekvenční technice a jejich nevýhodou je, že násobí vždy jen jeden pevně nastavený základní kmitočet. Nevýhodou zapojení pracujících na principu přenosového zpoždění na hradlovém řetězci je, že v umožňují získat pouze omezený počet násobků základního kmitočtu.

Zapojení podle autorského osvědčení č. 159 591 (Zapojení digitálního násobiče kmitočtu) je vhodné pouze pro malý násobící kmitočet, jinak se počet komparátorů neúměrně zvyěuje.

Navíc je vhodný pouze pro určitý pevný kmitočet, neboť vytvoření integrátoru pro široké pásmo kmitočtů by vyžadovalo obvody zajišťující konstantní amplitudu pily. Toto řešení je technicky náročné.

Vpředu uvedené nevýhody násobičů kmitočtů odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zapojení číslicového násobiče.kmitočtu je opatřeno řídícím obvodem, jehož jeden vstup je spojen se zdrojem základního kmitočtu, druhý vstup se zdrojem taktovacího kmitočtu a třemi postupně spínanými postupy. Na blokovací výstup jsou svými prvními vstupy zapojena dvě hradla, z nichž je na druhý vstup prvního hradla zapojen zdroj pomocného kmitočtu a na jeho výstupy první čítač. Výstup tohoto prvního čítače je spojen s jedním vstupem komparátoru, jehož výstup je spojen se vstupem obvodu logického součtu a vstupem synchronizačního obvodu, Na jeho druhý vstup je zapojen výstup paměti druhého čítače, zapojeného na výstup druhého hradla. Na jeho druhý vstup je zapojen výstup děliče (fp/ra) pomocného kmitočtu s dělícím poměrem fp/n, kde n je násobitel základního kmitočtu a kterýžto dělící poměr je větší nebo alespoň roven základnímu kmitočtu. Na zapisovací výstup řídícího obvodu je zapojen vstup zápisu do paměti druhého čítače a druhý vstup synchronizačního obvodu; se znásobeným základním kmitočtem f.n na výstupu. Na nulovací výstup řídícího obvodu je zapojen nulovací vstup druhého čítače a druhý vstup obvodu logického součtu, jehož výstup je spojen s nulovscím vstupem prvního čitače. Zdroj pomocného kmitočtu je tvořen zdrojem taktovacího kmitočtu, na vstup řídícího obvodu pro základní kmitočet f je zapojen tvarovač impulsů. Na výstup synchronizačního obvodu je zapojen tvarovač impulsů znásobeného základního kmitočtu.

Jde tédy v podstatě o zapojení číslicového násobiče kmitočtů, které dovoluje zpracovávat široký rozsah kmitočtů a přitom získávat libovolné násobky základního kmitočtu.

Příklad zapojení podle vynálezu je dále popsán a jeho činnost vysvětlena s pomocí výkresu, na němž je schéma zapojení číslicového násobiče základního kmitočtu f číslem n.

Základní kmitočet f je přiveden na vstup tvarovače impulsů TVÍ, kde se získávají obdélníkové impulsy. Výstup tvarovače impulsů TVÍ je zapojen na vstup řídicího obvodu ŘO. ns jehož druhý vstup je přiváděn taktovací kmitočet ft. Na tří výstupy 1, 2. a £ řídícího obvodu ŘO jaou v rytmu taktovacího kmitočtu ft během každé periody základního kmitočtu f připojeny! a) na blokovací výstup 1. vždy jeden ze vstupů dvou hradel H1 a H2;

bj na zapisovací výstup £ vstup pro· zápis do· paměti P a druhý vstup synchronizačního obvodu

SO

c) na nulovací výstup 2 nulovací vstup čítače Č2 a jeden vstup obvodu logického součtu LS.

Na druhý vstup prvého hradla Hl, jehož výstup je spojen s prvým čítačem ČI, je zapojen zdroj pomocného kmitočtu f£. Na druhý vstup druhého hradla H2, jehož výstup je spojen s čítacím vstupem druhého čítače Č2. je zapojen dělič pomocného kmitočtu s dělícím poměrem fp/n, který je větší nebo alespoň roven základnímu kmitočtu f, tedy fp/n — f, kde dělitel n pomocného kmitočtu fjo je násobitelem u základního kmitočtu f.

Na výstup prvého čítače Sl je zapojen jeden vstup komparátoru K, jehož výstup je zapojen na jeden vstup obvodu logického součtu LS a čítačem vybaveného synchronizačního obvodu SO, na jehož výstupu: je tvarovač impulsů TY2 znásobené základní frekvence f.n.

Na výstup druhého čítače Č2 je zapojena parněl P, jejíž výstup je zapojen na druhý' vstup komparátoru K.

Při příchodu impulsu základní frekvence f z tvarovače TVÍ ee pořadě v rytmu taktovacího kmitočtu ft nejprve zablokují obě hradla Hl a H2. Následuje přepis obsahu druhého čítače Č2 do paměti P a vynulování obsahu obou čítačů ČI a Č2. Po dobu danou periodou základní frekvence f se načítá ob3ah druhého čítače Č2 pomocným kmitočtem fp/n z děliče kmitočtu, který musí být alespoň roven základnímu kmitočtu, jak bylo uvedeno již vpředu. Po skončení každé periody základního kmitočtu se obsah čítače Č2 převede do paměti P. Do prvého čítače ČI se přivádí pomocná frekvence fp a obsahy obou čítačů Sl a Č2 se porovnávají v komparátoru K. Při shodě údajů obou čítačů ČI a Č2, což proběhne během jedné periody základního kmitočtu n-krát, výstup z komparátoru K vynuluje prvý čítač ČI a je přiveden na jeden vstup synchronizačního obvodu SO,, na jehož druhý vstup je zapojen zapisovací výstup 2 řídícího obvodu ŘO. Synchronizační obvod SO zajišluje, že v dané periodě jsou Impulsy 1 až n-1 z komparáxoru K propuštěny přímo na tvarovač impulsů TV2 znásobeného základního kmitočtu f.n.Před příchodem n-tého impulsu se nastaví synchronizační obvod SO do.stayu, kdy propustí buá jen impuls z výstupu komparátoru K, pokud přijde před impulsem pro zápis do paměti P, nebo propustí pouze impuls zápisu do paměti P, pokud přijde před n-tým impulsem z komparátoru K, To znamená, že i při změnách doby jednotlivých period základního kmitočtu f je zajištěn vždy průchod pouze n impulsů do tvarovače TV2 znásobeného základního kmitočtu· f. Zapojení logického obvodu zajišťuje i při změně základního kmitočtu f vynulování čítače ČI buá z výstupu 3. řídícího obvodu nebo výstupem z komparátoru K.

Jako zdroje taktovacího kmitočtu ft lze použít zdroje pomocného kmitočtu fp.

Claims (4)

1. Zapojení číslicového násobiče kmitočtu, vyznačené tím, že je opatřeno řídícím obvodem (ŘO), jehož jeden vstup je spojen se zdrojem základního kmitočtu, druhý vstup se zdrojem taktovacího kmitočtu a třemi postupně spínanými výstupy, z nichž'ns blokovací'výstup (1) jsou svými' prvými vstupy zapojena dvě hradla (Hl, H2), z nichž je na druhý vstup prvého /

hradla (Hl) zapojen zdroj pomocného kmitočtu (fp) a na jeho výstupy prvý čítač (ČI), jehož výstup je spojen s jedním vstupem komparátoru (K), jehož výstup je spojen se vstupem obvodu logického součtu (LS) a vstupem' synchronizačního obvodu (SO), na jehož druhý vetup je zapojen výstup paměti (P) druhého čítače (Č2) zapojéného na výstupu druhého hradla (H2^ na jehož druhý vstup je zapojen výstup děliče (fp/n) pomocného kmitočtu s dělicím poměrem fp/n, kde π jé náaobitel základního kmitočtu a kterýžto dělící poměr je větší nebo alespoň roven základnímu kmitočtu, dále na zapisovací výstup (2) řídícího obvodu (ŘO) vstup zápisu do paměti (P) druhého čítače (Č2) a druhý vstup synchronizačního obvodu (SO) se znásobeným základním kmitočtem f.n na výstupu a na nulovací výstup (3) řídícího bovodu (ŘO) nulovací vstup druhého čítače (Č2) a druhý vstup obvodu logického součtu (IS), jehož výstup jé spojén s nulovacím vstupem prvého čítače (fil).

2. Zapojení číslicového násobiče kmitočtu podle bodu 1, vyznačené tím, že zdroj pomocného kmitočtu (fp) je tvořen zdrojem taktovacího kmitočtu.

3. Zapojení číslicového násobiče kmitočtu podle bodů 1 a 2, vyznačené tím,že na vstup řídícího obvodu (ŘO) pro základní kmitočet (f) je zapojen tvarovač impulsů (TVÍ).

4. Zapojení číslicového násobiče kmitočtu podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že'na výstup synchronizačního obvodu (SO) je zapojen tvarovač impulsů (TV2) znásobeného základního kmitočtu.