RU1803970C - Умножитель частоты следовани импульсов - Google Patents

Abstract

Цель: повышение точности умножени . Сущность изобретени : устройство содержит регистр (1), 3 счетчика импульсов (2,3,4), регистр (5), делитель частоты (6), делитель частоты (7), вход щий в блок синхронизации

Description

Ё

00

о со ю

XI

о

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерител х и преобразовател х низкочастотных периодических сигналов.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние точности за счет обеспечени  равномерной выходной частоты в пределах периода выходной частоты,

Функциональна  схема предлагаемого умножител  частоты следовани  импульсов представлена на фиг.1.

Устройство (фиг.1) состоит из регистра 1, счетчиков 2,3,4 импульсов, регистра 5, делител  6 частоты, делител  7 частоты вхо- д щего в блок синхронизации 18, элемента 8 сравнени  кодов, формирователей 9, 10 и инвертора 11, вход щих в блок синхронизации 18, элементов ИЛИ 12, 13, триггера 14 управлени , генератора 15 импульсов опорной частоты, входной 16 и выходной 17 шин, блока синхронизации 18 и генератора 19 измен емой частоты.

При этом первый вход первого вентил  ИЛИ 12 соединен с выходной шиной 17, с тактовым входом делител  6 частоты, вто- рой вход первого вентил  ИЛИ 12 соединен с выходом делител  б частоты, а выход - со входом сброса третьего счетчика 2 импульсов , вход сброса делител  6 частоты соединен с входной шиной 6 и вторым входом блока 18 синхронизации, первый вход которого соединен с выходом генератора 15 опорной частоты и счетным входом первого счетчика 3 импульсов, выход последнего разр да которого соединен с входом разре- шени  счета второго счетчика 4 импульсов, входы сброса первого 3 и второго 4 счетчиков импульсов соединены со вторым выходом блока 18 синхронизации,причем,выход 32 генератора 19 измен емой частоты сое- динен со счетным входом счетчика 2 импульсов , вход управлени  a-i - с выходом триггера 14 управлени , установочный вход которого соединен с первым выходом блока 18 синхронизации, с входами разрешени  регистров 5,1, вторым входом вентил  ИЛИ 13, первый вход которого соединен с выходом элемента 8 сравнени  кодов, а выход - с выходной шиной 17, вход сброса триггера 14 управлени  соединен с последним разр - дом делител  6 частоты, входы уставки кода в генератор 19 измен емой частоты соединены с соответствующими выходами регистра 5, выходы регистра 1 соединены с первой группой (А) элемента 8 сравнени  кодов, входы регистров 5,1 соединены, соответственно , с выходами счетчиков 3,4 импульсов .

В качестве генератора измен емой частоты может быть применен, например, преобразователь код - частота, состо щий из резистивной матрицы 20, мультиплексора 21 и автогенератора 22, в обратную св зь которого через входы аз и ЗА подключены резистивна  сборка 20 и мультиплексор 21. Функциональна  схема такого генератора приведена на фиг.2.

Блок 18 синхронизации состоит из делител  7, инвертора 11 и формирователей 9, 10.

При этом, счетный вход делител  7 частоты соединен с первым входом блока 18 синхронизации, второй вход которого соединен с входом сброса делител  7 частоты, первый выход которого соединен со входом формировател  9; пр мой выход которого соединен с первым выходом блока 18 синхронизации , а инверсный - с входом формировател  10, выход которого соединен со вторым выходом блока 18 синхронизации.

Умножитель частоты следовани  импульсов работает следующим образом.

В момент по влени  импульса входной частоты на шине 16 происходит установка в исходное состо ние делителей 6 и 7 частоты , импульс генератора 15 опорной частоты измен ет уровень сигнала на первом выходе делител  7 частоты, чем запускает формирователь 9. Сформированный импульс с пр мого выхода формировател  9 поступает на входы записи регистров 5,1, чем обеспечиваетс  запись в эти регистры выходных кодов счетчиков 3,4 частоты соответственно . При этом в регистры 5,1 записываютс  соответственно дробна  и цела  части периода импульсов, поступающих на шину 16. Этот же сигнал поступает через элемент ИЛИ 13 на выходную шину 17 и, далее, через элемент ИЛИ 12 - на вход сброса счетчика 2 импульсов, устанавлива  его в нулевое состо ние, на установочный вход триггера управлени  14, который срабатыва , воздействует по входу а 1 на генератор 19 измен емой частоты, чем и запускает его. В момент срабатывани  формировател  9, с его инверсного выхода по заднему фронту запускаетс  формирователь 10, на выходе которого по вл етс  импульс сброса, поступающий на входы сброса счетчиков 3 и 4 импульсов, устанавлива  их в исходное состо ние . Второй импульс с выхода генератора 15 опорной частоты измен ет состо ние на первом и втором выходе делител  7 частоты и, тем самым, через элемент НЕ 11 делитель 7 частоты блокируетс  до прихода следующего импульса входной частоты по шине 16. Следующий импульс по шине 16с выхода генератора 15 опорной частоты поступает на счетный вход счетчика 3 импульсов и далее на счетчик 4 импульсов, т.е.

происходит преобразование в код следующего периода входных импульсов. При этом код дробной части со счетчика 3 импульсов Записываетс  в регистр 5, а целой части со Счетчика 4 импульсов - в регистр 1. Код дробной части с регистра 5 поступает по шине А на генератор 19 измен емой частоты . Под воздействием этого кода на выходе генератора 19 измен емой частоты получаем частоту отличную от частоты генератора 15 опорной частоты (в частном случае - при Отсутствии дробной части частоты генераторов 15 и 19 - должны быть равны). Итак, наличие кода дробной части в регистре 5 вызывает.пропорциональное коду изменение частоты генератора 19 измен емой частоты , котора  с выхода аг поступает на счетчик 2 частоты, при этом импульсы на выходе элемента 8 сравнени  кодов, по вл ющиес  при равенстве выходных кодов р егистра 1 и счетчика 2 частоты, имеют равный период в пределах каждого периода входной частоты. Емкость счетчика 3 частоту определ ет коэффициент умножени  и равна емкости делител  6 частоты. При этом, по вившийс  импульс на выходе де- 6 частоты возвращает триггер 14 уп- равлени  по входу сброса в исходное состо ние, чем формирует сигнал Запрет rjo входу ai на прекращение генерации частоты генератора 19 измен емой частоты.

Цикл работы описанного устройства повтор етс  после поступлени  на входную шину 16 следующего импульса входной частоты.

Применение генератора измен емой частоты, завис щей от кода дробной части, дбух регистров, триггера управлени  и эле- ИЛИ позвол ет повысить равномер- нрсть выходных импульсов за счет коррекции частоты генератора измен емой частоты за период входной частоты, что повышает точность умножени .

Таким образом, новые признаки пред- ла гаемого устройства позвол ют повысить пб сравнению с прототипом точность и обеспечить более высокую равномерность выходной частоты умножител .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Умножитель частоты следовани  импульсов , содержащий генератор импульсов

   опорной частоты, блок синхронизации, первый , второй и третий счетчики импульсов, элемент сравнени  кодов, делитель частоты , первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходной шиной, с

   0 тактовым входом делител  частоты, второй вход соединен с выходом делител  частоты, а выход - со входом сброса третьего счетчика импульсов, выходы которого соединены поразр дно с второй группой входов эле5 мента сравнени  кодов, вход сброса делител  частоты соединен с входной шиной и вторым входом блока синхронизации, первый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и счетным

   0 входом первого счетчика, выход последнего разр да которого соединен с входом разрешени  счета второго счетчика, выходы сброса первого и второго счетчиков соединены с вторым выходом блока синхронизации, о т5 личающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены первый и второй регистры, второй элемент ИЛИ, триггер управлени , генератор измен емой частоты , выход которого соединен со счетным

   0 входом третьего счетчика, а вход управлени  - с выходом триггера управлени , установочный вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, с входами разрешени  записи первого и второго регистров , с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнени  кодов, а выход - с выходной шиной, вход сброса триггера управлени  соединен с последним разр 0 дом делител  частоты, входы установки кода генератора измен емой частоты соединены с соответствующими выходами первого регистра , выходы второго регистра поразр дно соединены с первой группой входов

   5 элемента сравнени  кодов, входы первого и второго регистров соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков.

   Фиг. 2