DE1491975C3 - Einstellbarer Frequenzteiler - Google Patents

Description

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stens dadurch, daß die gegenseitigen Verbindungen det. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet eine »und«- der bistabilen Elemente geändert werden, oder zwei- Schaltung, von der einer der beiden Eingänge an den tens dadurch, daß die bistabilen Elemente voreinge- Ausgang der Schaltstufe 13 und der andere Eingang stellt werden, in der Weise, daß sowohl im einen als an den Ausgang der Schaltstufe 14 angeschlossen ist. auch im anderen Falle eine Anzahl von Zustands- S Die Umschaltvorrichtung wird derart von einem dem kombinationen überschlagen wird. Im ersten Fall ist Eingang 18 zugeführten Steuersignal gesteuert, daß zur Herstellung der erwünschten Verbindungen zwi- die Umschaltvorrichtung die dargestellte Lage einschen den bistabilen Elementen eine große Anzahl nimmt, wenn kein Steuersignal vorhanden ist, wähvon Schaltelementen erforderlich, wobei in beiden rend die Umschaltvorrichtung die andere Lage einFällen die höchstzulässige Widerholungsfrequenz der io nimmt, wenn ein Steuersignal vorhanden ist. In der Eingangsimpulse um etwa einen Faktor zwei herab- dargestellten Lage der Umschaltvorrichtung 19 ist gesetzt wird. Dieser Nachteil äußert sich insbeson- der Ausgang der Schaltstufe 14 über die Umschaltdere bei der ersten Dekade, die die maximale Fre- vorrichtung an den Eingang der Schaltstufe 15 angequenz des Oszillators 1 beschränkt, die dadurch von schlossen, während in der anderen Lage der Ausgang z.B. 100MHz auf 50MHz herabgesetzt werden 15 der »und«-Schaltung 20 über die Umschaltvorrichwürde. tung an den Eingang der Schaltstufe 15 angeschlos-

In F i g. 1 sind die Einstellvorrichtungen 6 und 7 sen ist. Der Ausgang der Schaltstufe 15 ist über eine dargestellt, die den Dekaden 3 bzw. 4 zugeordnet Umkehrschaltung 21 an den Eingang der Schaltstufe sind und die über eine Leitung 8 die Ausgangsim- 11 angeschlossen, während die Schaltstufen 11 bis 14 pulse des Impulszählers empfangen. Diese Einstell- ao unmittelbar in Kaskade geschaltet sind. Der Eingang vorrichtungen können je in zehn Lagen eingestellt 16 ist an alle Schaltstufen 11 bis 15 angeschlossen werden. Nach Empfang jedes Ausgangsimpulses und führt allen Schaltstufen die Eingangsimpulse zu. stellt jede der Einstellvorrichtungen 6 und 7 den Ar- Jede Schaltstufe hat zwei stabile Zustände, die mit 0 beitszyklus der zugehörenden Dekade einmal auf und 1 bezeichnet werden und erzeugt in diesen Zueine der eingestellten Lage entsprechende Anzahl 25 ständen verschiedene Ausgangssignale, die gleichfalls von Impulsen ein. In dem obenerwähnten Zahlenbei- mit 0 und 1 bezeichnet werden. Die Wirkungsweise spiel wird der Arbeitszyklus der Dekade 3 auf 6 Im- jeder Schaltstufe beim Empfang eines Impulses vom pulse und der der Dekade 4 auf 4 Impulse eingestellt. Eingang 16 ist derartig, daß die Schaltstufe in den Die Einstellvorrichtungen 6 und 7 können, gleich wie Zustand 1 versetzt wird, wenn das Eingangssignal ein die Dekaden 3 und 4, eine übliche Bauart haben, die 30 1-Signal ist, oder in dem Zustand 1 stehen bleibt, hier nicht von wesentlicher Bedeutung ist. wenn dieser Zustand bereits eingestellt worden ist,

Die Aufmerksamkeit wird nun auf die erste De- während die Schaltstufe in den Zustand 0 versetzt kade des Impulszählers gelenkt, wobei ein neues und wird, wenn das Eingangssignal ein 0-Signal ist oder günstiges Einstellverfahren angewandt wird, das im Zustand 0 stehen bleibt, wenn dieser Zustand einkeine Herabsetzung der höchstzulässige Impuls- 35 gestellt worden ist. Es sei an erster Stelle angenomwiederholungsfrequenz herbeigeführt. Der ersten De- men, daß dem Eingang 18 kein Steuersignal zugekade sind eine Einstellvorrichtung 10 und ein Ein- führt wird, und weiterhin, daß die Schaltstufen zu Stellzähler 9 zugeordnet. Das neue Einstellverfahren einem gewissen Zeitpunkt alle in der 0-Lage stehen, wird zunächst grundsätzlich an Hand eines Zahlen- wie in der mit der Ziffer 0 bezeichneten Linie der in beispiels beschrieben, wobei angenommen wird, daß 40 F i g. 3 dargestellten Tabelle angegeben ist. In dieser die erste Dekade einen Arbeitszyklus hat, der von 10 Tabelle gibt jede Linie eine Zustandskombination Impulsen auf 9 Impulse umgeschaltet werden kann, der Schaltstufen 11 bis 15 an, die eine Zähllage (0 und umgekehrt. Es sei angenommen, daß der Ar- bis 9) der Dekade kennzeichnet. Zum betrachteten beitszyklus des Impulszählers auf 352 Impulse einge- Zeitpunkt ist lediglich das Eingangssignal der Schaltstellt werden muß. In diesem Falle wird nach dem 45 ^{stufe 1}^ ^ein 1-Signal, welches Signal durch das umneuen Einstellverfahren der Arbeitszyklus der ersten gekehrte O-Ausgangssignal der Schaltstufe 15 gebil-Dekade während jedes Arbeitszyklus des Impulszäh- det wird. Der nächstfolgende Impuls, der nach dem lers achtmal nacheineinander auf 9 Impulse einge- betrachteten Zeitpunkt dem Eingang 16 zugeführt stellt. Während jedes vollständigen Arbeitszyklus des wird, versetzt die Schaltstufe 11 in den 1-Zustand, Impulszählers durchläuft die erste Dekade dann 28 50 während alle übrigen Schaltstufen in dem 0-Zustand Arbeitszyklen von 10 Impulsen und 8 Arbeitszyklen stehen bleiben. Jeder folgende Eingangsimpuls schalvon9 Impulsen und erzeugt dabei 36 Ausgangsim- tet stets nur eine Schaltstufe um, wobei die Dekade pulse. Diese Anzahl ist gerade gleich der Anzahl, die nacheinander die Zähllagen 1 bis 9 durchläuft. Der erzeugt werden würde, wenn die erste Dekade einen zehnte Impuls nach dem betrachteten Zeitpunkt verArbeitszyklus von 2 Impulsen und 35 Arbeitszyklen 55 setzt die Dekade von der Zähllage 9 in die Zähllavon 10 Impulsen durchläuft. ge 0. Dann ist ein vollständiger Arbeitszyklus der

Eine mögliche Ausführungsform der ersten De- Dekade, der zum betrachteten Zeitpunkt begann, kade wird nun an Hand der F ig. 2 beschrieben. beendet und fängt ein neuer Arbeitszyklus an.
Diese Dekade enthält die Schaltstufen 11 bis 15, Der beschriebene Arbeitszyklus ist ein Zyklus von einen Eingang 16, einen Ausgang 17 und einen Steu- 60 10 Impulsen, und es wird jetzt nachgewiesen, daß der ersignaleingang 18. Die Impulse des Impulserzeu- Arbeitszyklus auf einfache Weise auf einen Zyklus gers 5 der F i g. 1 werden dem Eingang 16 zugeführt, von 9 Impulsen herabgesetzt werden kann, ohne daß und dem Ausgang 17 werden Impulse entnommen, die günstigen Hochfrequenzeigenschaften der Dedie der folgenden Dekade zugeführt werden. Die Be- kade beeinträchtigt werden. Es sei angenommen, daß zugsziffer 19 bezeichnet eine Umschaltvorrichtung, 65 zum Zeitpunkt, zu dem die Dekade von der Zähldie in der Figur durch einen Umschaltkontakt darge- lage 9 in die Zähllage 0 versetzt wird, d. h. am Anstellt ist. In der Praxis wird diese Umschaltvorrich- fang eines neuen Arbeitszyklus, dem Eingang 18 ein tung mit Hilfe elektronischer Schaltelemente gebil- Steuersignal zugeführt wird. Die Umschaltvorrich-

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tung 19 schaltet um, bevor der folgende Eingangsim- Erreichen einer beliebigen Stufe die Arbeitswirkung

puls empfangen wird, und führt nun dem Eingang durch von der Einstellvorrichtung 10 gesteuerte me-

der Schaltstufe 15 das Ausgangssignal der »und«- chanische Kontakte angehalten werden kann.

Schaltung 20 zu. Die »und«-Schaltung erzeugt ein Das erwähnte Einstellverfahren hat den zusätzli-

1-Signal, wenn die beiden Eingangssignale 1-Signale 5 chen Vorteil, daß die Impulswiederholungsfrequenz

sind und erzeugt ein O-Signal, wenn mindestens der Eingangsimpulse der zweiten Dekade um minde-

eines der beiden Eingangssignale ein O-Signal ist. Mit stens einen Faktor 9 niedriger als die Impulswieder-

Hilfe der in der F i g. 3 dargestellten Tabelle kann holungsfrequenz der Eingangsimpulse der ersten De-

dann nachgeprüft werden, daß in der Zähllage 8 zum kade ist. Die zweite Dekade kann dann in einfacher

ersten Mal ein Unterschied zwischen dem Ausgangs- io und billiger Weise mit Schaltelementen mit weniger

signal der »und«-Schaltung 20 und dem Ausgangs- günstigen Hochfrequenzeigenschaften hergestellt

signal der Schaltstufe 14 auftritt. In der Zähllage 8 werden.

ist das Ausgangssignal der »und«-Schaltung ein 0-Si- Es wird bemerkt, daß viele Abarten der in den gnal. Der nächstfolgende Eingangsimpuls nach dem F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen möglich Zeitpunkt, zu dem die Dekade in die Zähllage 8 ver- 15 sind, von denen einige nachstehend kurz beschrieben setzt worden ist, versetzt dann sowohl die Schaltstufe werden. Es sei gleich wie im obenstehenden ange-14 als auch die Schaltstufe 15 in den O-Zustand, wo- nommen, daß der Impulszähler einen Arbeitszyklus durch die Dekade die Zähllage 9 überschlägt und un- von 352 Impulsen haben muß und daß der Arbeitsmittelbar von der Zähllage 8 in die Zähllage 0 ver- zyklus der Dekade 4 einmal auf 4 Impulse und der setzt wird. Wie an Hand der Tabelle nachgeprüft 20 der Dekade 3 auf 6 Impulse eingestellt wird. Die erwerden kann, wird im Falle eines Arbeitszyklus ste Dekade muß dann während jedes Arbeitszyklus von 9 Impulsen jede der Schaltstuf en jeweils nach 4 des Impulszählers 36 Ausgangsimpulse erzeugen, oder 5 aufeinanderfolgenden Eingangsimpulsen um- Diese Anzahl kann erzeugt werden, wenn den Ausgeschaltet, während im Falle eines Arbeitszyklus von gangsimpulsen der ersten Dekade ein zusätzlicher 10 Impulsen diese Umschaltung jeweils nach 5 Ein- 25 Impuls hinzugeführt wird und wenn die erste Dekade gangsimpulsen stattfindet. Die höchstzulässige Im- während jedes Arbeitszyklus des Impulszählers zweipulswiederholungsfrequenz ist für die beiden Fälle na- mal einen Zyklus von 11 Impulsen durchläuft. Nach hezu gleich. Dies ist nicht der Fall, wenn der Arbeits- dieser Abart wird die erste Dekade derart ausgeführt, zyklus beliebig eingestellt werden kann, wobei die daß der Arbeitszyklus von 10 auf 11 Impulse umge-Schaltstufen jeweils nach 1,2 oder 3 Eingangsimpul- 30 schaltet werden kann, und umgekehrt. Andere Abarsen umgeschaltet werden. Im ungünstigsten. Falle, in ten hängen mit der Bauart der ersten Dekade zusamdem eine Schaltstufe von zwei aufeinanderfolgenden men, die durch die Kaskadenschaltung einer quinä-Eingangsimpulsen zweimal umgeschaltet wird, wird ren Zählstufe und einer binären Zählstufe gebildet die höchstzulässige Impulswiederholungsfrequenz er- werden kann. Dabei kann der Arbeitszyklus in einem heblich, nämlich etwa um einen Faktor 2 herabge- 35 Male um 5 Impulse erhöht werden, dadurch, daß ein setzt. Ausgangsimpuls der quinären Zählstufe unterdrückt Die in F i g. 1 dargestellte Einstellvorrichtung 10 wird, während der Arbeitszyklus in einem Male dahat zehn gesondert einstellbare Lagen. Die Ausgangs- durch um 5 Impulse herabgesetzt werden kann, daß impulse des Impulszählers werden über die Leitung 8 den Ausgangsimpulsen der quinären Zählstufe ein der Einstellvorrichtung 10 zugeführt. Nach Empfang 40 zusätzlicher Impuls hinzugefügt wird. Wenn es z.B. eines Impulses startet die Einstellvorrichtung 10 den erforderlich ist, daß die erste Dekade 8 Zyklen von Einstellzähler 9. Der Einstellzähler erzeugt dann 11 Impulsen durchläuft, kann das gleiche Ergebnis während einer Anzahl aufeinanderfolgender Arbeits- auch dadurch erhalten werden, daß ein Ausgangsimzyklen der Dekade 2 ein Steuersignal und führt dieses puls der quinären Zählstufe unterdrückt wird und die Signal dem Eingang 18 der ersten Dekade zu, wo- 45 Dekade drei Zyklen von 11 Impulsen durchläuft, durch die erste Dekade eine Anzahl aufeinanderfol- Wenn es z. B. erforderlich ist, daß die erste Dekade 8 gender Arbeitszyklen von 9 Impulsen durchläuft. Die Zyklen von 9 Impulsen durchläuft, kann das gleiche Anzahl wird durch die Lage der Einstellvorrichtung Ergebnis dadurch erhalten werden, daß den Aus-10 bestimmt und beim Erreichen dieser Anzahl wird gangsimpulsen der quinären Zählstufe ein zusätzlider Einstellzähler angehalten. Der Einstellzähler 9 50 eher Impuls hinzugefügt wird und die Dekade drei zählt die Arbeitszyklen der ersten Dekade, die eine Zyklen von 9 Impulsen durchläuft. Bei allen Abarten viel niedrigere, nämlich eine um einen Faktor 10 ist eine Einstellvorrichtung vorhanden, die während oder 9 niedrigere, Wiederholungsfrequenz als die jedes Arbeitszyklus des Impulszählers den Arbeitszy-Eingangsimpulse der ersten Dekade haben. Der Ein- klus der ersten Dekade in Abhängigkeit von dem anstellzähler kann dann ohne Schwierigkeiten herge- 55 gestrebten Zweck, einmal oder mehrere Male auf stellt werden und kann die Form eines linearen eine Impulsanzahl einstellt, die um eine von der übli-Schieberegisters mit 9 Stufen aufweisen, wobei beim chen Anzahl von 10 verschieden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 gekennzeichnet, daß die der ersten Dekade zugeord- Patentansprüche: · nete Einstellvorrichtung durch eine Steuerschaltung gebildet wird, die während jedes Zyklus der Impuls-

1. Einstellbarer Frequenzteiler zur Teilung der zählvorrichtung eine wählbare Anzahl von Einstel-Frequenz eines Hochfrequenzoszillators durch 5 lungen des Zyklus der ersten Dekade ermöglicht,
eine beliebig einstellbare Zahl, mit einer einstell- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der baren Impulszählvorrichtung, die durch die Kas- Zeichnung näher erläutert.

kadenschaltung einer Anzahl einstellbarer Deka- F i g. 1 zeigt blockschematisch eine Ausführungs-

den und jeder einzelnen Dekade zugeordnete form eines Frequenzteilers nach der Erfindung;

Einstellvorrichtungen gebildet wird, dadurch io Fig.2 zeigt eine Ausführungsform der ersten De-

gekennzeichnet, daß die der ersten De- kade des inFig. 1 dargestellten Frequenzteilers;

kade zugeordnete Einstellvorrichtung durch eine F i g. 3 zeigt eine Zustandstabelle der in F i g. 2

Steuerschaltung gebildet wird, die während jedes dargestellten Dekade.

Zyklus der Impulszählvorrichtung eine wählbare In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Ultrahochfrequenzos-

Anzahl von Einstellungen des Zyklus der ersten 15 zillator mit einer Frequenz von z.B. annähernd

Dekade ermöglicht. 100 MHz. Es ist erwünscht, daß die Frequenz des

2. Einstellbarer Frequenzteiler nach An- Oszillators durch eine beliebige dezimale Zahl mit sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steu- einer beliebigen Anzahl von Dezimalen geteilt wird, erschaltung eine an die erste Dekade angeschlps- In Übereinstimmung mit F i g. 1 ist ein Impulszähler sene Zählvorrichtung enthält, die während jedes 20 vorhanden, der durch die Kaskadenschaltung einer Zyklus des Impulszählers eine einstellbare An- Anzahl von Dekaden 2, 3 und 4 gebildet wird. Die zahl von Zyklen der ersten Dekade zählt und die Anzahl von Dekaden ist nur beispielsweise auf drei zum Einstellen des Zyklus der ersten Dekade beschränkt und kann nach Bedarf vergrößert werden, während jedes dieser Zyklen der ersten Dekade Die Bezugsziffer 5 bezeichnet einen Impulserzeuger, ein Steuersignal zuführt. 25 der das Oszillatorsignal in eine Impulsreihe umwan-

3. Einstellbarer Frequenzteiler nach An- delt und diese Impulsreihe dem Eingang der ersten sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dekade zuführt.

Dekade eine auf das Steuersignal ansprechende Jede Dekade hat normalerweise einen Arbeitszy-

Umschaltvorrichtung zum Einstellen des Zyklus klus von 10 Eingangsimpulsen und erzeugt während

der ersten Dekade enthält. 30 jedes Arbeitszyklus einen Ausgangsimpuls, der im

4. Einstellbarer Frequenzteiler nach einem der Falle der beiden ersten Dekaden dem Eingang der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste De- folgenden Dekade oder im Falle der dritten Dekade kade durch eine kombinierte Schaltungsanord- einer nicht näher dargestellten Impulsvorrichtung zunung bistabiler Schaltstufen gebildet wird, da- geführt wird. Der Impulszähler hat insgesamt nordurch gekennzeichnet, daß die Anzahl möglicher 35 malerweise einen Arbeitszyklus von 1000 Impulsen. Zustandskombinationen der bistabilen Schaltstu- Der Arbeitszyklus des Impulszählers kann auf eine fen auf zwei ganze um die Einheit verschiedene beliebige Anzahl von Impulsen dadurch eingestellt Zahlen eingestellt werden kann. werden, daß nach dem Auftreten jedes Ausgangsim-

pulses des Impulszählers der Arbeitszyklus jeder De-

40 kade einmal auf eine beliebig einstellbare Anzahl

Die Erfindung bezieht sich auf einen einstellbaren von Impulsen herabgesetzt wird. Die beiden ersten

Frequenzteiler zur Teilung der Frequenz eines Hoch- Dekaden durchlaufen dann während jedes vollständi-

frequenzoszillators durch eine beliebig einstellbare gen Arbeitszyklus des Impulszählers eine Anzahl von

Zahl, der eine einstellbare Impulszählvorrichtung Zyklen von 10 Impulsen und einen Zyklus einer be-

_enthält, die durch die Kaskadenschaltung einer An- ₄₅ liebigen Anzahl von Impulsen, während die dritte

zahl einstellbarer Dekaden und jeder einzelnen De- Dekade lediglich einen Zyklus einer beliebigen An-

kade zugeordneter Einstellvorrichtungen gebildet zahl von Impulsen durchläuft. Es sei beispielsweise

wird. angenommen, daß der Arbeitszyklus der Dekade 2

Solche einstellbaren Frequenzteiler finden unter auf 2 Impulse, der der Dekade 3 auf 6 Impulse und

anderem in Frequenzstabilisierungsapparaturen für ₅o der der Dekade 4 auf 4 Impulse eingestellt wird. In

Multikanalgeneratoren Anwendung. einfacher Weise kann dann nachgeprüft werden, daß

Übliche einstellbare Frequenzteiler haben eine der Impulszähler einen Arbeitszyklus von 352 Im-

höchstzulässige Eingangsfrequenz, die viel niedriger pulsen hat. Bei dieser Anzahl von Eingangsimpulsen

als die höchstzulässige Eingangsfrequenz des entspre- erzeugt die erste Dekade 36 Ausgangsimpulse, die

chenden nicht einstellbaren Frequenzteilers ist, wo- 55 zweite Dekade 4 Ausgangsimpulse und die dritte De-

durch z. B. ein nicht einstellbarer für Frequenzen bis kade gerade 1 Ausgangsimpuls.

zu 100 MHz geeigneter Frequenzteiler im Falle der Die Art und Weise, wie der Arbeitszyklus einer

Einstellbarkeit nur für Frequenzen bis zu 50 MHz Dekade eingestellt werden kann, ist von der Bauart

geeignet ist. der Dekade abhängig. In dieser Anmeldung werden

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 60 hauptsächlich aus bistabilen Schaltelementen, wie

einstellbaren Frequenzteiler der vorerwähnten Art zu Flip-Flops, aufgebaute Dekaden betrachtet, wobei

schaffen, der den gleichen Frequenzbereich wie der die Kombinationen der Zustände der Flip-Flops die

entsprechende nicht einstellbare Frequenzteiler hat, verschiedenen Zähllagen der Dekade kennzeichnen,

was den Vorteil ergibt, daß sämtliche im Bereich des Bei dieser Art von Dekaden sind normalerweise zehn

nicht einstellbaren Frequenzteilers liegenden Fre- 65 verschiedene Zustandskombinationen möglich, die

quenzen durch eine beliebig einstellbare Zahl geteilt nacheinander durchlaufen werden, wenn der Dekade

werden können. Impulse zugeführt werden. Der Arbeitszyklus einer

Der Frequenzteiler nach der Erfindung ist dadurch solchen Dekade kann beliebig eingestellt werden, er-