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"Varfahren und
zur quasi-kontinuierlichen Multiplikation zweier durch Impulsfolgan gegebener Frequenzen
Dt. Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur quas-kontinuierlichen
Multiplikation zweier durch Impulsfolgen gagebener Fraquenzan.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der DT-AS 2 129 37t bekannt.
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Bei diesem Verfahren werden beide zu multiplizierende Impulafolgen
in einen Zähler eingezählt. der die seriell anatehande Information. d. die hintereinander
eintreffenden Impulan, in eine parallele Information, d. h. in einen auf einmal
ab fragbaren Zahlerstand umwandelt. Oiese beiden parallelen In formationen werden
dann in einer Multipliziermatrix multipliziert. Anschließend wird in einem dritten
Zähler das parallel anstshonds Produkt wieder in eine serielle Information, d. h.
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eine Impulsfolge, umgewandelt. Wasantlicher Nachteil dieses Verfahrens
ist es, daf3 eins Schaltung zur Realisierung des Verfahrene - bedingt durch die
zahlraichen Verfahrensschritte -sehr aufwendig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur quasi-kontinuterlichen
Multiplikation zweier Frequenzen zu schaffen, dessen technische Roalisierung erbablich
einfacher und somit wirtschaftlicher ist als bai bekannten Verfahren.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird pariodisch während oinos ersten Zetabschnitts
vorgegebener Länge die erste Impulsfolge in einen vorwärts und rückwärts zählsnden
Zähler vorwärts eingezählt. der Zähler währand eines zweiten Zeitabschnitts vorgegsbener
Länge durch ene Hilfsimpulsfolge konstanter Frequenz zurücgazählt und nach Erreichen
der Null-Stollung gestoppt und während des Zurückzählens die zweite Impulsfolge
auf den
Ausgang der Schaltung durchgeschaltet. Dabei können die
Längen der Zeitabschnitte von der Hilfsimpulsfolge abgeloitat werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zeteinhaiten gleiche Länge
haben und die Frequenz der Hilfsimpulsfolge nur geringfugig höher ist, als die maximale
Frequenz der ersten Impulsfolge, da in diesem Fall das am Ausgang abgegabene Impulspaket
etwa während der Hälfte eines Multiplikationszyklus ansteht.
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Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfohrens
st dadurch gakennzeichnet, daß ein Eingang für die erste Impulsfolge und ein Dazillator,
der eine Hilfsimpulsfolge konstanter Frequenz erzeugt, wechsslaeitig durch Schaltmittal
an einen vorwärts und rückwärts zählenden Zähler schaltbar sind, daß der Ausgang
eines Frequenzuntersatzers, dessen Eingang mit dem Oszillator verbunden jLst, die
Schaltmittel und einen Eingang tür die Zählrichtung des Zählers ansteuert und daß
Uher weitere Schaltmittel in Abhängigkeit vom Inhalt das Zählers une dam Ausgangssignal
des Frequenzuntersatzers eine Torschaltung steuerbar ist, uber die die zweite Impulsfolge
zum Ausgang der Schaltung durchachaltbar ist.
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Die wesentlichen Vorteils des erfindungsgemäßen Verfahrons werden
darin gesehen, daß die technische Realisierung sehr sinfach ist. Sie benötigt außer
einem handalsüblichen vorwärts und rückwärts zählenden Zähler nur einfache logische
Verknüpfungsalemente. Darübarhinaus wird ein neuer Weg zur Muliplikation zweier
Frequenzen beschritten, beim erfindungsgemäßen Vorfahren handolt es ich nicht um
eine Multiplikation im herkömmlichen Sinn, sondern die benutzte Art des Zählens
ergibt eine Impulsfolge, die dem Produkt zweier Impulefolgen entspricht.
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Ausführungsbeispiele dar Erfindung werden anhand der schematischen
Figuren im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens
Fig. 2 eine mögliche Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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Gemaß Fig. 1 sind die Einnge einuo vorwärts und rückwärts zählenden
Zählers 3 Ueber Torschaltungen 5 bzw. 4 mit einem Oszillator 2 und einom Eingang
1 für eine erste Impuisfolge f1 verbunden, deren Frequenz mit der Frequenz einer
zweiten Impulsfolge f2 multipliziert werden soll. Der Oszillator 2.
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der auch mit einem Leitwerk 11 verbunden ist, gibt eine Hilfsimpulsfolge
fh konstanter Frequenz ab. Im Leitwerk 11 wird z. B. von der Hilfsimpulsfolge fh
ein Zeitabschnitt T 1 vorgegebener Lang, abgeleitet, während der ein vom Leitwerk
11 abgegebenes Signal die Torschaltung 4 öffnst sowie ein daran anschließender Zetabschnitt
T 2. Währond des Zeitabschnitts Tl wird die erste Impulefolge fi in den Zähler 3
eingezählt.
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Nach Ablauf des Zeitabschnitts T 1. zu Beginn des Zeitabschnitts T
2, gibt des Leitwerk 11 ein Signal an die Torschaltung 5, die für die Hilfsimpulsfolge
fh öffnet. Gleichzeitig wird durch ein Signal auf den Eingang A des Zählers 3 der
Zäh-1er auf Rückwärtszählen umgeschaltet und durch ein weiteres Signal eine Torschaltung
8 öffnot. Demit ist der Eingang 13 für die zweite Impulsfolge f2 mit dem Ausgang
14 der Schaltung verbunden. Dieser Zustand wird solange aufrecht erhalten, wie der
Zähler 3 durch die Hilfsimpulsfolge fh zurückgezählt wird. Der Zeitabschnitt T 2
muß also so gewählt werden, du er zum mindesten so lange dausrt wie die maximal
für das Zurückzählen bsnötigt Zeit. Sobald Jer Zähler 3 wieder auf clen Stand 0
zurückgezählt ist, gibt er über die Leitung ß ein Signal an daß Leitwerk Ii, das
daraufhin die Signale an die Torschaltungehn 4, 5 und 8 sowie an den Zähler 3 zurücknimmt.
somit flis zum Ablauf den zweiten Zeitabschnitts T 2, nach dem das erfindungsgemäße
Verfahen periodisch wiederholt wird, sperren somit samtliche Torschaltungan, im
Ausgang 14 stehen keine Signale an, der Zähler 3 arbeitet nicht.
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Der nach Ablauf des Zetabschnitts T 1 erreichte maximale Inhalt des
Zählers 3 ist proportional der Fraquenz der ersten Impulsfolge fl, somit ist auch
die Rückzdhlznit, während der die Torschaltung 8 die zweite Impulsfolge f2 an den
Ausgang 14 durchschaltet, proportionel zur Frequenz der ersten Impulsfolge f1. Die
Zahl der währand eines Multiplikationszyklus auf den Ausgang 14 geschalteten Impulse
st somit proportional dem Produkt der Frequenzen der ersten und der zweiten Impulsfolge.
Der Zahl der Impulse pre Zeitoauer sines Multiplikationszyklus, d. h. also der Summe
der Zetabschnitte T 1 und T 2, läßt sich aber wieder eine Frequenz zuerdnen, die
proportionel ist dem Produkt der Frequenzen der ersten und der zweiten Impulsfolge.
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Die am Ausgang 14 erscheinende Impulsfolge liegt, wie oben ausgeführt,
als Impulspaket mit kleinem Paket : Pausen-Verhältnis vor. Eine optimale Gastaltung
diaser Impulspakete am Ausgang 14 läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß die Zeitabschnitte
T 1 und T 2 gleich groß gewählt werden und daß die Frequenz der Hilfsimpulsfolge
nur geringfügig hhr ist als die maximale Frequenz der ersten Impulsfolge. Dann baträgt
die Zeit, währand der am Ausgang 14 Impulse anstehehn, etwa die Hälfte eines Multiplikationszyklus.
Werden nun zwei Einrichtungen zur Durch führung des Verfahrens parallel geschaltet,
wobei die Einrichtungen gegeneinander versetzt arbsten, so steht am Ausgang einer
derartigen Einrichtung eine fast kontinuierliche Fraquenz mit sehr günstigem Paket
: Pausen-Verhältnis an. Unter gageneinander versetzt arbeitens der beiden Einrichtungen
sei verstanden, daß in dar ersten Einrichtung dwr erste Zeitabschnitt T 1 abläuft,
währand in der zweiten Einrichtung der Zeitabschnitt T 2 abläuft und umgekehrt.
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In dem Schaltbild der Fig. 2 ist der Eingang 13 fur die zweite Impulsfolge
f2 über ein AND-Glied 8 mit dem Ausgang 14 verbunden. Der Eingang 1 fUr die erste
Impulsfolge f1 liagt Uber einen Schalter 4 und der Oszillator 2 für die Hilfsimpulsfolge
fh Ober einen Schalter 5 am Eingang des Zählers 3. Die Steuereingänge der Schalter
4 bzw. 5 sind direkt bzw. ueber einen Invarter 20 mit einem Oszillator 2 gespeisten
Frequenzuntersetzar
21 verbunden, der als Zeitgeber dient. Die
Ausgang dus Zählers 3 geben ihre Information an ein OR-Glied 22, dessen Ausgang
ein Eingang des ANO-Gliedss 8 bildet. Ein weiterer Eingang des AND-Gliedes fl wird
von dem Signal des Frequenzuntersetzers 21 über einen Inverter 23 angestauert. Weiterhin
ist der Ausgang des OR-Gliedes 22 über ein NOR-Glied 24, dessen zweiter Eingang
vom Fraquenzuntersetzer 21 angesteuert wird, mit einem Eingang C des Zählers 3 verbunden,
über den der Zuh-1er gestoppt werden kann. Der Zahler 3 wird vom Frequenzuntersetzer
21 über den Eingang A auf Vorwärte- bzw. Rückwärtszählen geschaltet.
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Der vom Oszillator 2 gesteuerte Frequenzuntersetzer 21 gibt die Zeitdauer
für einen Multiplikationszyklus an, die Zeitabschnitte T 1 und T 2 sind gleich groß
; beispielsweise gebe der Fraquenzuntersetzer 21 während des Zeitabschnitts T 1
ein Signal ab, während des Zeitabschnitte T 2 koin Signal abgibt. Während des Zeitabschnitts
T 1 werden dann durch den geöffneten Schjlter 4 die Impulse der arten Impulsfolge
fl in den Zähler 3 eingezählt, während der über den Inverter 20 angesteuerte Schalter
5 die Hilfsimpulsfolge fh sparrt. Gleichzeitig wird über den Eingang A der Zähler
3 auf Vorwärtszählen geschaltat. Ungekehrt wird während das zweiten Zetabschnitts
die Hilfsimpulsfolge fh in den Zähler Soingezählt, wobei dieser Ober den Eingang
A auf Rückwärtazählen gaschaltot ist. So lanae wahrand des Rückwärtszählens noch
mindestens eine Zählstufe ein Signal abgibt, wird vom OR-Glied 22 ein Signal an
don einen Eingang das AND-Gliedes 8 abgegeben. Auch dar andere, mit dem invorter
23 verbundene Eingang des AND-Gliedes 6 erhält ein Signal, daher gelangt die zwsitu
Impulsfolge f2 ungshindort an den Ausgang 14. Sobald der Zählerstand 0 im Zähler
3 erreicht ist, gibt das OR-Glied 22 kein Signal ab. Dadurch wird einerseits das
AND-Glied 8 gesperrt, andererseits steuert das NOR-Glied 24, dessen anderer Eingang
vom Ausgang des Frequenzuntersetzers 21 ebenfalls kein Signal erhält, den Eingang
C des Zählers 30 worauf der Zähler 3 auf stoppt gesetzt wird. Während des weiteren
Ablaufs des zweiten Zeitabschnitts bleibt alsa das ANi)-Glied 8 rrt, ebenso bleibt
der Zählerinhalt 0 erhalten. Erst mit
Beginn eines neuen Multiplikationszyklus,
wenn am Ausgang des Fr.quenzunterstzers 21 wieder ein Signal anliegt. wird in den
Zähler 3 wieder die erste Impulsfolge fl eingelesen.
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Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Schaltung gemäß Fig. 2
nur ein mögliches Ausführungsbeispiel zur ealisierung der Erfindung darstellt, die
logischen Verknüpfungsglieder konnen durch andern logische Verknupfungaglieder ersetzt
werden.