RU1775839C - Цифровой формирователь с умножением частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи , приема и обработки сигналов. Устройство содержит два формировател  импульсов (1,2), формирователь управл ющих импульсов (3), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (4), два блока оперативного запоминани  (БОЗ) (5,6), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

Description

СЛ

С

Г

Фиг i

Ч vj

сл со со ю

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи , приема и обработки сигналов.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  при произвольной форме входного сигнала,

На фиг. 1 показана функциональна  схема цифрового формировател  с умножением частоты; на фиг. 2 - функциональна  схема блока управлени ; на фиг. 3 - временные диаграммы работы цифрового формировател  с умножением частоты.

Цифровой формирователь с умножением частоты содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульсов, блок 3 формирователь управл ющих импульсов, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 4, первый 5 и второй б блоки оперативного запоминани  (БОЗ) и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7.

Блок 3 включает в себ  генератор 8 тактовых импульсов, делитель 9 частоты с переменным коэффициентом делени , первый 10 и второй 11 счетчики, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, ключи 14,15, 16, 18, 19 и 20 и инвертор 17.

Работает следующим образом.

Периодический сигнал VBX (см. фиг. 3), подлежащий умножению, подаетс  на входы АЦП 4 и формировател  импульсов 1.

Формирователь импульсов 1 может быть выполнен, например, в виде триггера Шмитта и триггера со счетным входом. На выходе формировател  импульсов положительный (уровень логической 1) импульс длительностью в один период входного сигнала (см. фиг. 3). Указанный импульс поступает на инвертор 17 блока 3(фиг. 2), первые входы ключей 14, 18 и 19 и вход сигнала управлени  записью/считыванием БОЗ 5. При этом импульсы с выхода генератора 8 тактовых импульсов через ключ 18 и логический элемент ИЛИ 13 поступают на вход счетчика 11 БОЗ 6 (Via фиг. 3), которое работает в режиме считывани . На вход счетчика 10 БОЗ 5 проход т импульсы с выхода делител  9 через ключ 14 и логический элемент ИЛИ 12 (Via фиг. 3) при этом БОЗ 5 работает в режиме записи. Кроме того, с выхода делител  9 импульсы поступают на вход запу- ска АЦП 4, который преобразует мгновенное значение величины и знак напр жени  сигнала на входе (VBx фиг. 3) в код, который заноситс  в  чейки пам ти БОЗ 5 .

Запись сигнала в БОЗ 5 длитс  в течение периода входного сигнала (см. фиг. 3).

С приходом следующего периода входного сигнала на выходе формировател  импульсов 1 формируетс  отрицательный (уровень лог. О) импульс длительностью в

один период входного сигнала (см. Vi фиг. 3). Указанный импульс, инвертированный с помощью инвертора 17 (фиг. 2), поступает на входы ключей 15,16 и 20 и на входуправлени  режимом записи/считывани  БОЗ 6. При этом БОЗ 6 переводитс  в режим записи информации, а БОЗ 5 - в режим считывани . На вход счетчика 10 БОЗ 5 приход т импульсы от генератора 8 тактовых импульсов через ключ 16 и логический элемент ИЛИ 12. На вход счетчика 11 БОЗ 6 через ключ 15 и логический элемент ИЛИ 13 приход т импульсы с делител  9 (см. рис. 3 Vi2,

Vw).

Таким образом, за врем  действи  первого периода входного сигнала в БОЗ 5 записываютс  данные с частотой:

(1)

где п - целое число - коэффициент делени  делител  9, который может быть выполнен, например, на микросхеме К155ИЕ8, а из БОЗ 6 считываютс  данные с частотой fT (тактова  частота).

В следующий период в БОЗ 6 записываютс  данные, а из БОЗ 5 считываютс . Выходы БОЗ 5 и 6 подключены ко входу ЦАП 7 (фиг, 1), и на выходе ЦАП будет сформирован сигнал с частотой fBx n (см. УВых. фиг. 3).

Сигнал с выхода ЦАП 7 поступает на вход формировател  импульсов 2, который по концу каждого периода VBWx. формирует короткие импульсы (см. фиг. 3J. Формирователь импульсов 2 содержит, например, тригrep Шмитта, триггер со счетным входом и схему формировани  коротких импульсов по положительному и отрицательному перепадам , котора  может быть выполнена на микросхемах К155АГ1. При наличии логической 1 на выходе формировател  импульсов 1 (Vi фиг. 3) эти импульсы проход т через ключ 19 на установочный вход счетчика 11 БОЗ 6, наход щегос  в данный момент в режиме считывани  и в конце каждого

периода Лшх. сбрасывают его в О перед началом воспроизведени  следующего периода УВых (V23 вых 3). При наличии логического О на выходе формировател  импульсов 1, короткие импульсы с выхода

формировател  импульсов 2 проход т через ключ 20 на установочный вход счетчика 10 БОЗ 5, наход щегос  в режиме считывани , и в конце каждого периода VBbiX. сбрасывают его в О перед началом воспроизведени 

следующего периода VBbiX (V22 фиг. 3).

Таким образом, в цифровом формирователе с умножением частоты происходит поочередно запись текущего периода входного сигнала в БОЗ 5 или БОЗ 6 и одновременно циклическое считывание из БОЗ 6 или БОЗ 5 записанного в предыдущем периоде сигнала. При этом считывание осуществл етс  с частотой, большей частоты записи в число раз п, на которое производитс  умножение, а количество циклов считывани  равно п.

Коэффициент умножени  в двоичном коде подаетс  на входы делител  9 от внешних устройств.

Предлагаемый цифровой формирователь с умножением частоты будет использоватьс  дл  умножени  частоты в комплексе Передача-М диспетчерского контрол  за работой группы буровых установок по радиоканалу с целью повышени  его быстродействи  при ограниченной полосе пропускани  радиостанции.

Данный цифровой формирователь с умножением частоты может быть использован в медицинской диагностике, особенно при анализе сердечно-сосудистой де тельности , так как ухо человека может выполн ть значительно меньшие изменени  в гармонической структуре и форме сигнала, чем осциллограф и кардиограмма. Большинство тонов сердца и сосудов наход тс  в инфраз- вуковой области и ухом человека восприн ты быть не могут. Данный цифровой формирователь с умножением частоты позвол ет перенести исходные сигналы в звуковой диапазон и тем самым фиксировать на слух патологические изменени  в сердце и сосудах.

При работе указанных устройств также выдел ютс  инфразвуковые колебани , которые с помощью цифрового формировател  с умножением частоты могут быть перенесены в звуковой диапазон и идентифицированы .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой формирователь с умножением частоты, содержащий первый формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, формирователь управл ющих импульсов, цифроаналоговый преобразователь , первый блок оперативного запоминани , адресный вход которого соединен с первым кодовым выходом сигнала управлени  формировател  управл ющих импульсов, первый вход синхронизации которого соединен с выходом первого формировател  импульсов, при этом формирователь управл ющих импульсов содержит генератор тактовых импульсов, а вход первого формировател  импульсов  вл етс  входом цифрового формировател  с умножением частоты, выходом которого  вл етс  выход цифроаналогового преобразовател , вход сигнала управлени 

   формировател  управл ющих импульсов  вл етс  входом сигнала управлени  коэффициентом умножени  цифрового формировател  с умножением частоты, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  при произвольной форме входного сигнала, введены второй формирователь импульсов и второй блок оперативного запоминани , адресный вход

   0 которого соединен с вторым кодовым выходом сигнала управлени  формировател  уп- равл ющих импульсов, выход сигнала управлени  записью-считыванием которого соединен со входом сигнала управлени  за5 писью-счигыванием второго блока оперативного запоминани , выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразовател  и выходом первого блока опе- ративного запоминани , кодовый

   0 информационный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател  и кодовым информационным входом второго блока оперативного запоминани , при этом выход сигнала управлени  запу5 ском формировател  управл ющих импульсов соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразовател , информационный вход которого соединен с входом первого формировател  импульсов,

   0 а выход цифроаналогового преобразовател  соединен с входом второго формировател  импульсов, выход которого соединен с вторым входом синхронизации формировател  управл ющих импульсов, выход перво5 го формировател  импульсов соединен с входом сигнала управлени  записью-считыванием , первого блока оперативного запоминани , а в формирователь управл ющих импульсов введены последовательно соеди0 ненные делитель с переменным коэффициентом делени , первый ключ, первый элемент ИЛИ, первый счетчик, последовательно соединенные второй ключ, второй элемент ИЛИ и второй счетчик, третий, чет5 вертый, п тый и шестой ключи, инвертор, вход которого соединен с управл ющими входами первого, четвертого и п того ключей , выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делител  час0 тоты с переменным коэффициентом делени , с информационными входами третьего и четвертого ключей, управл ющие входы третьего, второго и шестого ключей соединены с выходом инвертора, выход п того

   5 ключа соединен с входом сброса второго счетчика, выход шестого ключа соединен с входом сброса первого счетчика, выход четвертого ключа соединен с другим входом второго элемента ИЛИ, а выход третьего ключа соединен с другим входом первого

   элемента ИЛИ, информационный вход шестого ключа соединен с информационным входом п того ключа, при этом выход делител  частоты с переменным коэффициентом делени   вл етс  вторым выходом сигнала управлени  запуском формировател  управл ющих импульсов, первым выходом сигнала управлени  записью считыванием.. которого  вл етс  выход инвертора, а выход первого счетчика  вл етс  первым кодовым выходом сигнала управлени  формироватефиг . 2

   л  управл ющих импульсов, вторым кодовым выходом сигнала управлени  которого  вл етс  выход второго счетчика, вход инвертора  вл етс  первым входом синхронизации формировател  управл ющих импульсов, вторым входом синхронизации которого  вл етс  информационный вход шестого ключа, управл ющий вход делител  с переменным коэффициентом делени   вл етс  управл ющим входом формировател  управл ющих импульсов,

   Mb

   U,

   и,г

   залисиРежиы считывани 

   P&rVrij c-wsr bibafi(.j# Pexcujw записи

   U,

   В

   Uta

   /

   /. 3

   -t