DE2212220C3 - Anordnung zur Frequenzvervielfachung - Google Patents
Anordnung zur FrequenzvervielfachungInfo
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Description
zusammengeschaltet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- is kennzeichnet, daß zur m-maligen Wiederholung
der Frequenzvervielfachung die elektronische Frequenzvervielfachungsschaltung
(1) m-mal angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Frequenzverdoppeier
ausgeführt ist, derart, daß einerseits die beiden um 90° verschobenen sinusförmigen Spannungen gemäß
Gleichung (I) einer Multiplizierstufe (18) zugeführt werden, andererseits die beiden Spannungen
zur Bildung der algebraischen Summe ihrer Quadrate gemäß Gleichung (II) je einer Quadrierstufe
(19, 20) mit einer nachgeschalteten gemeinsamen Summierstufe (21) zugeführt werden,
wodurch an den Ausgängen der Multiplizierstufe (18) und der Summierstufe (21) zwei wiederum
um 90' gegeneinander phasenverschoben sinusförmige
Ausgangsspannungen entstehen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur M-maligen Wiederholung
der Frequenzverdopplung die aus der Multiplizierstufe (18), den beiden Quadrierstufen (19, 20)
und der Summierstufe (21) bestehende Frequenzverdopplerschaltung (16) «-mal in Kette geschaltet
ist
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen eines hohen
geradzahligen oder dekadischen Vervielfachungsfaktor, eine oder mehrere Frequenzvervielfachungsschaltungen
(1) angeordnet sind, denen eine oder mehrere Frequenzverdopplerschaltungen
(18) nachgeordnet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen jedes ganzzahligen
Vervielfachungsfaktors einer Kette von mehreren Frequenzvervielfacherschaltungen (1)
und/oder Frequenzverdopplerschaltungen (16) mindestens eine Frequenzadditionsschaltung (22)
nachgeordnet ist, die aus an sich bekannten elektronischen Analogrechenschaltungen besteht
welche entsprechend den Gleichungen
sin(pcui ± kwt) = sin po>t coskmt ± cospeoi sin kwt
cos (piui ± kuit) — cos ρ ω t cos kcot + sin ρ ω t sin Jt ω t
(III) (IV)
zusammengeschaltet sind, worin ρ den Vervielfachungsfaktor
der gesamten Vervielfacherkette und k den Vervielfachungsfaktor bis zu einer beliebigen
Zwischenstufe dieser Kette darstellt und deren Eingänge mit dem Ausgang der gesamten
Vervielfacherkette und mit jener Zwischenstufe dieser Kette, bei der der Vervielfachungsfaktor k
erreicht ist, verbunden sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Durchführung einer
Frequenzvervielfachung zur weiteren Frequenzvervielfachung eine Vierfachauswerteschaltung
(43) nachgeordnet ist.
8. Verwendung der Anordnung nach An-Spruch 1 bis 7 zur Interpolation von Meßwerten,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eingang der Frequenzvervielfacherschaltung (1, 16) oder
der Kette von Frequenzvervielfacherschaltungen (1, 16, 22) eine Einrichtung (17) zur Erzeugung
von zwei um 90° gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger Spannungen, deren Periode
einem Inkrement einer Maßverkörperung entspricht, an geordnet ist, daß deren Ausgang zur
Ableitung digitaler Meßsignale aus den verviel-Fachten analogen Meßsignalen eine Impulsformerätufe
(40) bzw. die Vierfachauswerteschaltung [43) nachgeordnet ist und daß zur Auswertung
der digitalen Meßsignale ein Vorwärts-Rückwärtszähler (41) und z. B. eine Steuer- bzw. Registriervorrichtung
(42) vorgesehen sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Frequenzvervielfachung sinusförmiger Spannungen.
In der Hochfrequenztechnik ist es in vielen Fällen nötig, eine Frequenzverdopplung oder Frequenzvervielfachung
durchzuführen. Frequenzvervielfachungen mit großen Vervielfachungsfaktoren können
z. B. mittels Anschwingverfahren durchgeführt werden, wobei als Hauptelement der Schaltung eine
Doppeltriode, die mit ihren Schaltelementen eine Schmittschaltung bildet, und ein Anschwingoszillator
vorhanden sind. Als weitere Verfahren sind bekannt die Frequenzvervielfachung mittels Kapazitätsdioden
und mittels Halbleiterdioden. Die meist angewandten Vervielfachungsmethoden benutzen die Verzerrung
von Wechselspannungen und Strömungen mit Hilfe von Nichtlinearitäten der Kennlinien von Verstärkern
oder Gleichrichtern, wobei die gewünschte Ober-
3 4
wellen mit Filtern abgetrennt werden. Der Nachteil der zur Ausnutzung des Moire-Effektes das licht vor-
dieser Anordnungen besteht darin, daß sie nur die her schon ein optisches Gitter passiert haL
Vervielfachung bestimmter Frequenzen oder Fre- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
quenzbänder durchführen und daß beim Verviel- Anordnung zu schaffen, die durch Kombination von
fachungsprozeß sich die Frequenz nicht ändern darf. 5 Analogrechenschaltungen die Frequenzvervielfachung
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei allen der gegebenen sinusförmigen Spannungen erreicht.
Vervielfachungsverfahren die Vervielfachung nicht Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß
bei der Frequenz Null beginnt. eine Einrichtung für die Erzeugung zweier um 90°
Zweck der Erfindung ist es, für zwei gegeneinander gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger
um 90° phasenverschobene sinusförmige Spannungen io Spannungen gleicher Frequenz vorgesehen ist, der zur
eine Frequenzvervielfachung im Bereich von Null bis Gewinnung zweier wiederum um 90° gegeneinander
zum MHz-Bereich während des Prozesses, bei dem phasenverschobener sinusförmiger Spannungen glei-
sich die Frequenzen ständig ändern, zu ermöglichen. eher Frequenz vorgesehen ist, der zur Gewinnung
Zur Gewinnung der zwei gegeneinander um 90° pha- zweier wiederum um 90° gegeneinander phasenver-
senverschobenen sinusförmigen Spannungen wird eine 15 schobener sinusförmiger Ausgangsspannungen mit der
bekannte fotoelektrische Einrichtung verwendet, bei η-fachen Frequenz eine Frequenzvervielfacherschal-
der zwei fotoelektrische Wandler hinter zwei opti- tung nachgeordnet ist, die aus an sich bekannten
sehen Gittern, die gegeneinander um eine viertel elektronischen Analogrechenschaltungen besteht, wel-
Rasterperiode versetzt sind, angeordnet sind und bei ehe entsprechend den Gleichungen
sin «ω* = η sintüi cosn"Jwi — (?) sin3wi cos"-3aji ± ... (I)
cos/ΐωί — cosniui— (") sin2 ωt cos""2ωζ + (J)Sm4Wi cos""4ωί ± ... (II)
zusammengeschaltet sind. Die verwendeten elektro- u-malige Wiederholung einer Frequenzverdopplung
nischen Baugruppen der Analogrechentechnik sind kann diese Frequenzverdopplungsschaltung κ-mal in
Multiplizierglieder, die die beiden Eingangsspannun- Kette geschaltet werden.
gen miteinander multiplizieren oder die be· Paral- Um einen hohen geradzahligen bzw. dekadischen
lelschaltung der Eingänge als Quadrierstufen wirken 30 Vervielfachungsfaktor zu erreichen, ist es vorteilhaft,
und Addierglieder mit mehreren Eingängen, bei die Frequenzvervielfachungs- und Frequenzverdopp-
denen die Eingangsspannung durch eine Bewertungs- lungsschaltungen zu kombinieren.
schaltung mit konstanten Faktoren bewertet werden. Baut man die Anordnung nach dem Bausteinprin-
Mit dieser Frequenzvervielfachungsschaltung ist es zip auf, ist es möglich, sinusförmige Spannungen bemöglich,
jeden ganzzahligen Frequenzvervielfachungs- 35 liebig oft vervielfachter und verdoppelter hoher Frefaktor
zu erreichen. quenzen zu erzeugen, da mit den jeweils neu gewon-
WiIl man die Vervielfachung mit dem durch Fre- nenen um 90° phasenverschobener Spannungen dop-
quenzvervielfachungsschaltung erreichten Faktor m- pelter Frequenz zur wiederholten Vervielfachung oder
mal wiederholen, kann die identische Frequenzver- Verdopplung, die völlig identische Rechenoperation
vielfachungsschaltung m-mal angeordnet werden. 40 durchgeführt wird, indem man die nötige Art und
Eine Sonderform der Frequenzvervielfachungsschal- Anzahl der Bausteine beliebig oft einander nachord-
tung bildet die Frequenzverdopplerschaltung. Hierbei nen kann. Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß
werden die beiden um 90° verschobenen sinusförmi- bei Anwendung dieses Verfahrens Frequenzen von
gen Spannungen zunächst gemäß Gleichung (1) einer Spannungen, die zwischen Null und einer durch die
Multiplizierstufe zur Bildung der Ausgangsspannung 45 Art und Anzahl der jeweils verwendeten Bauelemente
sin 2ωί zugeführt und schließlich gemäß Gleichung bestimmten oberen Frequenz liegen, vervielfacht wer-
(II) mit je einer Quadrierstufe für beide Spannungen den können. Eine bessere Möglichkeit zum Erreichen
verbunden, damit in einer nachgeschalteten gemein- eines hohen Frequenzvervielfachungsfaktors ergibt
samen Summierstufe die algebraische Summe der sich, wenn man eine Kette von einer oder mehreren
Quadrate der Eingangsspannungen gebildet werden 50 Frequenzvervielfacher- und/oder Frequenzverdcpp-
kann. An den Ausgängen der Frequenzverdoppler- lerschaltungen anordnet, denen man mindestens eine
schaltung entstehen dadurch zwei wiederum um 90° Frequenzadditionsschaltung nachordnet, die aus an
gegeneinander phasenverschobene sinusförmige Aus- sich bekannten elektronischen Analogrechenschaltun-
gangsspannungen doppelter Frequenz. Für die gen besteht, welche entsprechend den Gleichungen
sin (ρ ω t ± k ω t) = sin ρ ω t ± cos ρ ω t sin k ω t (III)
cos (ρ ω t ± k ω t) — cos ρ ω t + sin ρ ω t sin k ω t (I V)
zusammengeschaltet sind. In den Gleichungen (III) man die Frequenzverdopplerschaltung M-mal anord-
und (IV) stellt ρ den Vervielfachungsfaktor der ge- net und der letzten Frequenzverdopplerschaltung eine
samten Vervielfacherkette und k den Vervielfachungs- oder mehrere Frequenzadditionsschaltungen nachord-
faktor bis zu einer beliebigen Zwischenstufe dieser net. In diese Frequenzadditionsschaltungen gibt man
Kette dar. 65 die Ausgangsspannungen der gesamten Vervielfacher-
Diese Frequenzadditionsschaltung eignet sich gut kette und die Ausgangsspannung jener Zwischen-
zum Erreichen jedes ganzzahligen, insbesondere de- stufe dieser Kette, bei der der Vervielfachungsfaktor k
kadischen Frequenzvervielfachungsfaktors, indem erreicht ist. Dadurch wird vom Vervielfachungsfak-
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tor der Frequenz der Spannung, die nach der letzten Nach jeder Periode des analogen Meßsignals wird
Frequenzverdopplerschaltung erreicht wurde, der Ver- ein digitales Meßsignal abgeleitet. Unter den genannvielfachungsfaktor
subtrahiert, oder zu dem erreich- ten Voraussetzungen, daß Signalperiode und Meßten
Vervielfachungsfaktor der Vervielfachungsfaktor intervall übereinstimmen, würde das z. B. bedeuten,
addiert, den die Frequenz der Spannung, hat, die in 5 daß bei Verdopplung der Frequenz das Meßintervall
die Frequenzadditionsschaltungen gegeben wurde. halbiert wird. Das halbierte Meßintervall entspricht,
Diese Frequenzadditionsschaltung kann ebenfalls gemäß den Voraussetzungen, der neuen Signal-
nach dem Bausteinprinzip aufgebaut und beliebig oft periode. Eine erneute Verdopplung der Signalfre-
einandernachgeordnet werden. Will man nach einer quenz. brächte eine erneute Halbierung des schon hal-
Frequenzvervielfachung oder Frequenzverdopplung io bierten Meßintervalls, also eine Viertelung. Die
eine weitere Frequenzvervielfachung durchführen, nächste Frequenzverdopplung würde zu einer Achte-
kann man nach der Frequenzvervielfachungs-, Fre- lung des Meßintervalls rühren. Diese Halbierung kann
quenzverdoppler- oder Frequenzadditionsschaltung beliebig weitergeführt werden.
eine bekannte Vierfachauswerteschaltung anordnen. Bildet man in einer, der Frequenzverdopplerschal-Diese
Vierfachauswerteschaltung wandelt zwei gegen- 15 tung vorgeordneten Multiplikationsschaltung von beieinander
um 90° versetzte sinusförmige Spannungen den Eingangsspannungen getrennt ein gleiches geradzunächst
in digatale Signale um, bildet die dazu inver- oder ungeradzahliges Vielfaches, z. B. sin 5 m t und
sen digitalen Signale und gewinnt daraus durch logi- cos 5 ωί, wobei sin ω t und cos ω t die Eingangsspansche
Verknüpfung digitale Ausgangssignale mit vier nungen sind, erreicht man durch die nachgeordneten
Impulsperioden während einer Periode der sinusför- 20 Frequenzverdopplerschaltungen die Verdopplung,
migen Eingangssignale. also sin \0«>t und cos ΙΟωί und kann damit eine de-
Ein weiterer besondere Vorteil der erfindungs- kadische Unterteilung der Weginkremente erreichen,
gemäßen Anordnung besteht darin, daß diese Fre- Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfü-
quenzvervielfachung z. B. während eines Meßprozes- rungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeich-
ses stattfinden kann, bei dem sich die Frequenz der 45 nungen zeigt
Meßspannungen ständig ändert. Solche Meßprozesse F i g. 1 Blockschaltbildung einer Frequenzverviel-
treten häufig in der Längenmeßtechnik bei der Ab- fachungsschaltung,
tastung von Maßstäben oder Kreisteilungen und der F i g. 2 Blockschaltbildung einer Frequenzverdopp-
der sich anschließenden Interpolation von Meß- lerschaltung,
Signalen auf. 30 F i g. 3 schematische Darstellung einer Schaltung
Die Anordnung kann zweckmäßig für die Inter- aus Frequenzverdopplerschaltung mit nachgeord-
polation von Meßwerten angewendet werden, indem neter Frequenzadditionsschaltung,
eine Einrichtung zur Erzeugung von zwei um 90° F i g. 4 schematische Darstellung einer Anordnung
gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger zum Erreichung eines hohen Vervielfachungsfak-
Spannungen, deren Periode mit dem Inkrement einer 35 tors.
Maßverkörperung übereinstimmt, vor einer Frequenz- F i g. 5 schematische Darstellung einer Anordnung
Vervielfachungsschaltung angeordnet ist, daß zur Ab- zur Interpolation von Meßwerten,
leitung digitaler Meßsignale aus den vervi elf achten Die Fig. 1 erläutert den Aufbau einer möglichen
analogen Meßsignalen der Einrichtung den Frequenz- Frequenzvervielfachungsschaltung 1, mit der man für
Vervielfachungsschaltungen bzw. Frequenzverdoppler- 4° beide Eingangsspannungen getrennt ein gleiches geschaltungen
mit nachgeschalteter Frequenzadditions- rad -oder ungeradzahliges Vielfaches erzeugt. In dieschaltung
eine Impulsformerstufe bzw. eine Vierfach- sem Falle sollen aus den vorliegenden Eingangsspanauswerteschaltung
angeordnet ist und daß zur Aus- nungen sintoi und coswi, Spannungen fünffacher
wertung der digitalen Meßsignale eine Vorwärts- Frequenz also sin 5 ω ί und cos 5 ω ί erzeugt werfen.
Rückwärtszählung und z. B. eine Steuer- bzw. Regi- 45 Die Schaltung führt die Rechenschritte der beiden
striervorrichrung nachgeordnet sind. Gleichungen
sin 5 ωί = 5 sincoi cos4<yi — 20 sin3a>i cos2co* + sin5wi (V)
cos 5ωί = COS5OJi — 60sin2wicosswi + 5sin4wicoseui (VI)
aus. das Quadrierglied 3 und die Multiplizierglieder 11
Von den Spannungen sin ωί und cos ω ί werfen in und 12 bekommt man cos5 ωί. Diese Spannung wird
teren Quadriergliedern 4 und 5 cos4 ωί und sin4 ωί cos2wi wird im Multiplizierglied 11 und COS8Wi und
erzeugt In einem Multipliziergerät 6 werfen sinwi in einem weiteren Multiplizierglied 14 die Faktoren
und COS4COi multipliziert und einem Addierglied 7 coss ω ί und sin2 ω t multipliziert Dieser Eingang des
zugeführt Die Eingangsspannung wird dabei mit dem Addiergliedes 13 ist mit dem Faktor Sechzig bewer-
des Addiergliedes 7 so dimensioniert ist, daß dieser tipliziert wird. In einem Multiplizierglied IS wirf aas
ein Multiplizierglied 9 sin» «or mit cos2 ca i. In einem wertet wird. AQe Spannungen werfen im Sunmrier-
sn*£!)i gebildet und in das Addierglied 7 gegeben, gen der Summierglieder 7 und 13 können zwei am
wo durch vorzeichenrichtige Addition die Differenz 90° phasenverschobene Spannungen mit gleicher FreaHer anliegenden Spannungen gebildet wird. Durch quenz, die den fünffachen Wert der Eingangsfrequenz
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haben, entnommen werden, die z. B. einer Frequenz- quenz der von der Einrichtung 17 abgegebenen
verdopplerschaltung 16 zugeführt werden können, die Signalspannungen. Mit beiden erzeugten Spannungen
in der Fig. 7 erläutert wird. Die von einer Einrich- kann zur wiederholten Verdopplung in völlig identi-
tung 17 abgegebenen Signalspannungen werden an scher Weise verfahren werden, indem man beide
die Eingänge einer Multiplizierstufe 18 gelegt, an S Spannungen weiteren Frequenzverdopplern 16, die
deren Ausgang eine Sinusspannung doppelter Fre- aus den genannten Multiplikationsstufen, Quadrier-
quenz (smlwi) entnommen wird. Gleichzeitig wer- stufen und Summierstufen bestehen, zuführt,
den die Signalspannungen an je eine Quadrierstufe 19 Diese mehrfach verdoppelte Spannung kann einer
und 20 gelegt, an deren Ausgänge das Quadrat der je- Frequenzadditionsschaltung 22, deren Elemente ent-
weiligen Spannung liegt. Beide quadrierten Spannun- io sprechend den Gleichungen III und IV zusammen-
gen werden einer Summierstufe 21 zugeführt, vor- geschaltet sind, zugeführt werden. Die zugehörige
zeichenrichtig addiert, und am Ausgang der Summier- Anordnung wird in Fig. 3 erläutert. Die Frequenz
stufe 21 wird eine gegenüber dem Ausgang der Multi- der Spannungen sin ω/ und coswf wird in den Fre-
plizierstufe 18 um 90° phasenverschobene Spannung quenzverdopplerschaltungen 23, 24, 25 dreimal je-
doppelter Frequenz (cos 2 co/) entnommen. Als Er- 15 weils verdoppelt. Als Ergebnis erhält man sin8wf
gebnis aller Rechenoperationen liegen jetzt wieder und cos 8 ω t. Benötigt man sin 10 ω ί, gibt man diese
zwei gegeneinander um 90° phasenverschobene sinus- Spannungen in die Frequenzadditionsschaltung 22,
förmige Spannungen vor, jedoch mit doppelter Fre- deren Bauelemente entsprechend den Gleichungen
sin (8ωί + 2ωί) = sin 8ωί cos 2ωί + cos8wr sin2cof (VII)
cos(8ωί + 2ωί) = cos8cui cos2coi — sin 8 ω* sin2o)f (VIII)
angeordnet sind. Eine Multiplikationsstufe 26 der 25 und IV vorzeichenrichtig addiert. Als Endergebnis
Frequenzadditionsschaltung 22 bildet das Produkt kann der Frequenzadditionsschaltung 38 der Wert
aus cos2cu< und sin8<o/ und gibt das Ergebnis in sin 47 ω t bzw. cos 47ωf entnommen werden,
eine Addiersrufe 27. Eine Multiplikationsstufe 28 bil- F i g. 5 erläutert den prinzipiell möglichen Aufbau det das Produkt aus sin 2 ω Z und cos 8 ω t. Das Er- der Anordnung zur Interpolation von Meßwerten. Die gebnis wird ebenfalls in die Addierstufe 27 gegeben. 30 von einer Einrichtung 17 abgegebenen Signalspan-Eine weitere Multiplikationsstufe 29 multipliziert nungen sind um 90° gegeneinander phasenverschosin 2 co ί mit cos 8 ω f und eine Multiplikationsstufe 30 bene sinusförmige Schwingungen (sin ω t bzw. cos ω i), multipliziert sin 8ωί mit sin 2ωί. Beide Werte wer- deren Signalperiode mit dem Meßintervall einer Maßden in eine Addierstufe 31 gegeben und Vorzeichen- Verkörperung, z. B. für Länge oder Winkel, übereinrichtig addiert. An den Ausgängen der Addierstufe 35 stimmt. Die Frequenzen der Signalspannungen wer-27 und 31 können die Spannungen sin 10 ω t und den in Frequenzverdopplerschaltungen 16 «-mal jecos 10 ω ί entnommen werden. weils verdoppelt. In einer oder mehreren nachgeord-WiIl man durch Kombinationen von Frequenzver- neten Frequenzadditionsschaltungen 39, die nach dopplerschaltungen 16 und Frequenzadditionsschal- dem Prinzip der Frequenzadditionsschaltung 22 arbeitungen 22, z. B. den Frequenzvervielfachungsfaktor 40 ten, kann von den vervielfachten Frequenzen der »47« erreichen, kann man die Schaltung günstig so Signalspannungen ein beliebiger Vervielfachungsfakanordnen, wie sie in der F i g. 4 beschrieben ist. In tor subtrahiert oder zu den Signalfrequenzen addiert den Frequenzverdopplerschaltungen 32, 33, 34, 35, werden. Hat man die Frequenz der Signalspannung
eine Addiersrufe 27. Eine Multiplikationsstufe 28 bil- F i g. 5 erläutert den prinzipiell möglichen Aufbau det das Produkt aus sin 2 ω Z und cos 8 ω t. Das Er- der Anordnung zur Interpolation von Meßwerten. Die gebnis wird ebenfalls in die Addierstufe 27 gegeben. 30 von einer Einrichtung 17 abgegebenen Signalspan-Eine weitere Multiplikationsstufe 29 multipliziert nungen sind um 90° gegeneinander phasenverschosin 2 co ί mit cos 8 ω f und eine Multiplikationsstufe 30 bene sinusförmige Schwingungen (sin ω t bzw. cos ω i), multipliziert sin 8ωί mit sin 2ωί. Beide Werte wer- deren Signalperiode mit dem Meßintervall einer Maßden in eine Addierstufe 31 gegeben und Vorzeichen- Verkörperung, z. B. für Länge oder Winkel, übereinrichtig addiert. An den Ausgängen der Addierstufe 35 stimmt. Die Frequenzen der Signalspannungen wer-27 und 31 können die Spannungen sin 10 ω t und den in Frequenzverdopplerschaltungen 16 «-mal jecos 10 ω ί entnommen werden. weils verdoppelt. In einer oder mehreren nachgeord-WiIl man durch Kombinationen von Frequenzver- neten Frequenzadditionsschaltungen 39, die nach dopplerschaltungen 16 und Frequenzadditionsschal- dem Prinzip der Frequenzadditionsschaltung 22 arbeitungen 22, z. B. den Frequenzvervielfachungsfaktor 40 ten, kann von den vervielfachten Frequenzen der »47« erreichen, kann man die Schaltung günstig so Signalspannungen ein beliebiger Vervielfachungsfakanordnen, wie sie in der F i g. 4 beschrieben ist. In tor subtrahiert oder zu den Signalfrequenzen addiert den Frequenzverdopplerschaltungen 32, 33, 34, 35, werden. Hat man die Frequenz der Signalspannung
36, die in ihrem Aufbau der Schaltung 16 entspre- in ausreichendem Maße vervierfacht, führt man beide
chen, wird die Frequenz sin ω t und cos ω ί fünfmal 45 Spannungen einer Impulsformerstufe 40 zu. Hier wird
jeweils verdoppelt, und man erhält den Wert sin 32 ω t bei jeder Periode des analogen Spannungssignals ein
und cos 32 ω t. In einer Frequenzadditionsschaltung digitales Signal abgeleitet. Die digitalen Signale wer-
37, die nach dem gleichen Prinzip wie die Frequenz- den einem Vorwärts- und Rückwärtszähler 41 zugeadditionsschaltung
22 arbeitet, wird zu den aus den führt, der die Anzahl der ankommenden Signale unter
Frequenzverdopplerstufen 26 gewonnenen Spannun- 50 Berücksichtigung der Richtungsinformation auswertet,
gen sin 32 ω ί und cos 32 ω t der Wert sin 16 ω/ und Die so entstandenen absoluten Zählwerte können
cos 16ωί entsprechend den Gleichungen ΙΠ und IV dann noch einer Steuer- bzw. Registriervorrichtung
addiert, der dem Ausgang der Frequenzverdoppler- 42 zugeleitet werden. Führt man die erzeugten Signalstufe
35 entnommen wird. Am Ausgang der Fre- spannungen mit der benötigten vervielfachten Fre-
quenzadditionsschaltung 37 wird der Wert sin 48 ω ί 55 quenz nicht der Impulsformerstufe 4§, sondern einer
und cos 48 ω ί entnommen und in eine weitere Fre- Vierfachauswerteschaltung 43 zu, erreicht man eine
quenzadditionsschaltung 38 gegeben. In der Fre- nochmalige Vervierfachung der schon vervielfachten
■ quenzadditionsschaltung 38 wird von diesen Weiten Frequenz und damit eine nochmalige Vierterang des
sin ω ί bzw. cos ω t entsprechend den Gleichungen HI Meßintervalls.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
609686/229
Claims (1)
1. Anordnung zur Frequenzvervielfachung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung
(17) für die Erzeugung zweier um 90° gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger
Spannungen gleicher Frequenz vorgesehen ist, der zur Gewinnung zweier wiederum um 90° gegen
einander phasenverschobener sinusförmiger Aus gangsspannungen mit der «-fachen Frequenz eim
Frequenzvervielfacherschaltung (1) nachgeord net ist, die aus an sich bekannten elektronische!
Analogrechenschaltungen besteht, welche entspre chend den Gleichungen
sin/ΐωί = η sin ω ί cos"-'ω f — © sin'cui cos"~3cüf ± —
cos η ω t = cos"ω t — ©sin2 ω t cos"-3 ωί+ (J)sin4 ω t cos"-4 ω t ± ...
Applications Claiming Priority (2)
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