RU2101856C1 - Device for doubling of pulse repetition frequency - Google Patents

Device for doubling of pulse repetition frequency Download PDF

Info

Publication number
RU2101856C1
RU2101856C1 RU95100410A RU95100410A RU2101856C1 RU 2101856 C1 RU2101856 C1 RU 2101856C1 RU 95100410 A RU95100410 A RU 95100410A RU 95100410 A RU95100410 A RU 95100410A RU 2101856 C1 RU2101856 C1 RU 2101856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
pulse
shot
doubling
Prior art date
Application number
RU95100410A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95100410A (en
Inventor
Е.В. Вихарев
В.Б. Колесников
В.С. Рубан
Г.Н. Семенов
И.Б. Матюхин
Original Assignee
Военная академия связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военная академия связи filed Critical Военная академия связи
Priority to RU95100410A priority Critical patent/RU2101856C1/en
Publication of RU95100410A publication Critical patent/RU95100410A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2101856C1 publication Critical patent/RU2101856C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering; radio communication. SUBSTANCE: device has first 1 and second 2 NOT gates, first 3 and second 4 AND gates, univibrator 5 and OR gate 6. In such circuit doubling of input pulse sequence is effected only by sequential execution of logical operations (multiplication, addition and negation) which makes it possible to do without maintaining the controllable characteristics of device on required level and without feedback circuit as a whole. EFFECT: higher stability. 3 wdg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к измерительной технике, и в частности может быть использовано в технике радиосвязи, например в синтезаторах частоты приемопередающих установок с программной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) в качестве умножителя частоты следования импульсов. The invention relates to radio engineering, and in particular to measuring equipment, and in particular can be used in radio communication technology, for example, in frequency synthesizers of transceiver installations with software tuning of the operating frequency (PFRCH) as a pulse frequency multiplier.

Известен умножитель частоты следования импульсов, содержащий формирователь импульсов, элемент задержки, реверсивный счетчик, цифровой сумматор, регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь и управляемый генератор (авт. св. N 1298831, 1987). A known pulse repetition rate multiplier comprising a pulse shaper, a delay element, a reversible counter, a digital adder, a memory register, a digital-to-analog converter, and a controlled generator (ed. St. N 1298831, 1987).

Однако в указанном умножителе для получения выходной частоты следования импульсов необходимо предварительно выставить двоичный код и величину опорного напряжения. Это снижает быстродействие устройства при быстрых изменяющихся данных для формирования выходных частот следования импульсов. However, in the specified multiplier to obtain the output pulse repetition rate, you must first set the binary code and the value of the reference voltage. This reduces the speed of the device with fast changing data to form the output pulse repetition frequencies.

Известен умножитель частоты следования периодических импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, элемент И, триггер, делитель частоты следования импульсов, элемент НЕ, триггер с соответствующими функциональными связями (авт. св. N 1298878, 1988). A well-known periodic pulse repetition frequency multiplier comprising a clock pulse generator, an element And, a trigger, a pulse frequency divider, an element NOT, a trigger with corresponding functional relationships (ed. St. N 1298878, 1988).

Указанный умножитель, обеспечивая достаточно стабильную частоту следования импульсов, не позволяет формировать быстро изменяющуюся сетку частот при их соединении в синтезаторах частоты каскадным методом. The specified multiplier, providing a fairly stable pulse repetition rate, does not allow the formation of a rapidly changing frequency grid when they are connected in frequency synthesizers by the cascade method.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, которое содержит генератор пилообразного напряжения (ГПИ), два одновибратора, фазовый детектор (ФД), элемент ИЛИ (авт. св. N 1352626, 1988). Вход устройства подключен к входу ГПИ, первого одновибратора и второму входу элемента ИЛИ. Вход ГПИ подключен к второму входу ФД. Вход первого одновибратора к входу второго одновибратора, выход которого подключен к первому входу ФД и первому входу элемента ИЛИ. На управляемый вход первого одновибратора подключен выход ФД. Выходом устройства является выход элемента ИЛИ. The closest technical solution to the proposed one is a device that contains a sawtooth voltage generator (GPI), two single vibrators, a phase detector (PD), an OR element (ed. St. N 1352626, 1988). The input of the device is connected to the input of the GUI, the first one-shot and the second input of the OR element. The input of the GUI is connected to the second input of the PD. The input of the first one-shot to the input of the second one-shot, the output of which is connected to the first input of the PD and the first input of the OR element. The output of the PD is connected to the controlled input of the first one-shot. The output of the device is the output of the OR element.

Однако устройство-прототип имеет следующие недостатки: невысокая стабильность удвоенной частоты следования импульсов, которая определяется линейностью рабочего участка пилообразного напряжения и характеризующаяся коэффициентом нелинейности γ [см. Л. М. Гольгенберг "Импульсные и цифровые устройства". М. Связь] Известно, что "пила" в ГПИ имеет экспоненциальный закон нарастания. Для получения требуемых значений g необходимо, чтобы питающее напряжение в g раз превосходило первоначальное. Поэтому для достижения линейности как правило используют только 10 начального участка "пилы" (близкого к линейному). Однако для достижения требуемого уровня нарастания "пилы" необходимо питающее напряжение увеличить в 10 раз. Если учитывать, что скважность импульсов в прототипе относительно не высокая, то реализация такого условия в цифровых устройствах наталкивается на существенные трудности, связанные с достижением линейности и, следовательно, требуемой стабильности умножения. However, the prototype device has the following disadvantages: low stability of the double pulse repetition rate, which is determined by the linearity of the working section of the sawtooth voltage and characterized by a non-linearity coefficient γ [see L. M. Golgenberg "Pulse and digital devices." M. Communication] It is known that the “saw” in the GUI has an exponential growth law. To obtain the required g values, it is necessary that the supply voltage is g times higher than the initial one. Therefore, to achieve linearity, as a rule, only 10 initial sections of the “saw” (close to linear) are used. However, to achieve the required level of growth of the "saw" it is necessary to increase the supply voltage by 10 times. Given that the pulse width in the prototype is relatively low, the implementation of such a condition in digital devices encounters significant difficulties associated with achieving linearity and, therefore, the required stability of multiplication.

Кроме того, интервал времени, необходимый для формирования заданного удвоения частоты, определяется временем установления стационарного процесса по цепи обратной связи и в прототипе он составляет относительно большой временной промежуток. А это приводит к задержке срабатывания устройства после прихода первого входного импульса. Данный недостаток не позволяет использовать устройство-прототип в каскадном соединении для получения сетки частот в синтезаторах частоты в приемопередающих установках с ППРЧ, т.к. ППРЧ предусматривает быстрые изменения частоты при формировании сетки частот. При указанных задержках это приведет к "набеганию" нестабильности при переключении с одной рабочей частоты на другую и, в конечном итоге, к срыву работы синтезатора частот, управляемого по сигналам с ППРЧ. In addition, the time interval necessary for the formation of a given frequency doubling is determined by the time of establishment of the stationary process in the feedback circuit and in the prototype it is a relatively large time period. And this leads to a delay in the operation of the device after the arrival of the first input pulse. This drawback does not allow the use of a prototype device in a cascade connection to obtain a frequency grid in frequency synthesizers in transceiver installations with frequency hopping, because IFRP provides for rapid frequency changes when forming a frequency grid. With the indicated delays, this will lead to an “onset” of instability when switching from one operating frequency to another and, ultimately, to disrupt the operation of the frequency synthesizer, controlled by signals from the frequency hopper.

Наличие в прототипе цепи обратной связи "ФД-одновибратор-ГПН" требует подачи управляющего напряжения, которое регулирует длительность импульса, формируемого первым одновибратором. При совпадении времени перехода "пилы" через нулевой уровень и импульса формируемого вторым одновибратором по заднему фронту импульса, поступаемого с выхода управляющего одновибратора, на выходе ФД будет присутствовать управляющее напряжение. Наличие в прототипе цепи обратной связи "ФД-одновибратор-ГПН" позволяет управлять длительностью импульса, формируемого первым одновибратором, для уравнивания его длительности с временем перехода "пилы" через нулевой уровень в начальный период работы устройства-прототипа. Таким образом, для выхода на режим удвоения необходимо некоторое время, что делает эту характеристику существенным недостатком в случае его использования в синтезаторах частоты, применяемых в приемопередающих установках с ППРЧ. The presence in the prototype feedback circuit "FD-one-shot-GPN" requires a control voltage that controls the duration of the pulse generated by the first one-shot. When the transition time of the “saw” through the zero level coincides with the pulse generated by the second one-shot at the trailing edge of the pulse received from the output of the control one-shot, the control voltage will be present at the output of the PD. The presence in the prototype feedback loop "FD-one-shot-GPN" allows you to control the duration of the pulse generated by the first one-shot, to equalize its duration with the transition time of the "saw" through zero level in the initial period of operation of the prototype device. Thus, it takes some time to enter the doubling mode, which makes this characteristic a significant drawback if it is used in frequency synthesizers used in transceiver installations with frequency hopping.

Целью изобретения является создание устройства удвоения частоты следования импульсов, обеспечивающее повышение стабильности и уменьшение времени на формирование удвоенной частоты следования импульсов. The aim of the invention is to provide a device for doubling the pulse repetition rate, providing increased stability and reducing the time to form a doubled pulse repetition rate.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство удвоения частоты следования импульсов, включающее одновибратор и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, дополнительно введены первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И. Вход устройства подключен к входу одновибратора, первому элементу НЕ и второму входу второго элемента И. Выход одновибратора подключен к второму входу первого элемента И и к входу второго элемента НЕ. Выход первого элемента НЕ подключен к первому входу второго элемента И. Выход второго элемента НЕ подключен к первому входу второго элемента И. Выходы первого и второго элемента И соединены с входами элемента ИЛИ. This goal is achieved by the fact that in the known device for doubling the pulse repetition rate, including a single vibrator and an OR element, the output of which is the output of the device, additionally introduced the first and second elements NOT, the first and second elements I. The input of the device is connected to the input of the single vibrator, the first element NOT and the second input of the second element I. The output of the one-shot is connected to the second input of the first element AND and to the input of the second element NOT. The output of the first element is NOT connected to the first input of the second element I. The output of the second element is NOT connected to the first input of the second element I. The outputs of the first and second elements AND are connected to the inputs of the OR element.

При такой совокупности существенных признаков предлагаемое устройство наряду с удвоением частоты обеспечивает стабильность выходной последовательности импульсов с малым временем на их формирование, благодаря отсутствию в предлагаемом устройстве цепей обратной связи и использованию в нем функционально законченных элементов И, ИЛИ и НЕ. With such a combination of essential features, the proposed device, along with the frequency doubling, ensures the stability of the output pulse sequence with a short time for their formation, due to the absence of feedback circuits in the proposed device and the use of functionally complete AND, OR, and NOT elements in it.

На фиг. 1 показана структурная схема элемента удвоения; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства; на фиг. 3 временные диаграммы, поясняющие принцип работы ГПН и одновибратора прототипа. In FIG. 1 shows a block diagram of a doubling element; in FIG. 2 - time diagrams explaining the principle of operation of the proposed device; in FIG. 3 time diagrams explaining the principle of operation of the GPN and one-shot prototype.

Устройство удвоения частоты следования импульсов (фиг. 1) состоит из первого 1 и второго 2 элементов НЕ, первого 3 и второго 4 элементов И, одновибратора 5 и элемента ИЛИ 6. The device for doubling the pulse repetition rate (Fig. 1) consists of the first 1 and second 2 elements NOT, the first 3 and second 4 elements AND, one-shot 5 and the element OR 6.

Вход устройства подключен к входу одновибратора 5, первому элементу НЕ 1 и второму входу второго элемента И 4. Выход одновибратора 5 подключен к второму входу первого элемента И 3 и к входу второго элемента НЕ 2. Выход первого элемента НЕ подключен к первому входу первого элемента И 3. Выход второго элемента НЕ 2 подключен к первому входу второго элемента И 4, выход первого 3 и второго 4 элемента И подключены к входам элемента ИЛИ 6, выход которого является выходом устройства. The input of the device is connected to the input of the one-shot 5, the first element NOT 1 and the second input of the second element And 4. The output of the one-shot 5 is connected to the second input of the first element And 3 and to the input of the second element NOT 2. The output of the first element is NOT connected to the first input of the first AND element 3. The output of the second element NOT 2 is connected to the first input of the second AND 4 element, the output of the first 3 and second 4 AND elements are connected to the inputs of the OR 6 element, the output of which is the output of the device.

Элементы, из которых состоит предлагаемое устройство, могут быть реализованы на типовых интегральных микросхемах, например серии 155. The elements that make up the proposed device can be implemented on standard integrated circuits, for example, the 155 series.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Последовательность импульсов скважности T/τ-2, где T период следования последовательности импульсов; τ длительность импульсов (фиг. 2a), поступает на вход элемента НЕ 1 (фиг. 2b) и на вход одновибратора 5, который формирует импульс той же длительности t, но с запозданием t/2 (фиг. 2c). В момент одновременного присутствия длительности импульсов на обеих входах элемента И 3 на его выходе будет сформирован импульс длительности τ/2. Одновременно импульс длительности τ/2 будет сформирован и на выходе элемента И 4 в момент присутствия на первом входе, инвертируемого импульса и импульса сформированного на выходе одновибратора 5. Таким образом, элемент ИЛИ 6, объединяя последовательности, поступающие на его вход с выходов элементов И, (фиг. 2 k, e, n) с частотами следования T/0,5 τ, формирует выходную удвоенную частоту следования импульсов
T/0,5τ+T/0,5τ=2(T/0,5τ),
где 1/2T-F или 2F-1/T.
The duty cycle pulse sequence T / τ-2, where T is the period of the sequence of pulses; τ pulse duration (Fig. 2a), is fed to the input of the element NOT 1 (Fig. 2b) and to the input of a single-shot 5, which forms a pulse of the same duration t, but with a delay of t / 2 (Fig. 2c). At the moment of simultaneous presence of the pulse duration at both inputs of the And 3 element, an impulse of duration τ / 2 will be formed at its output. At the same time, a pulse of duration τ / 2 will be generated at the output of the And 4 element at the moment of the presence of an invertible pulse and a pulse formed at the output of the one-shot 5. Thus, the OR 6 element, combining the sequences arriving at its input from the outputs of And, (Fig. 2 k, e, n) with a pulse repetition rate T / 0.5 τ, forms the output double pulse repetition rate
T / 0.5τ + T / 0.5τ = 2 (T / 0.5τ),
where 1 / 2T-F or 2F-1 / T.

В прототипе для формирования удвоенной частоты следования импульсов ФД выдает управляющее напряжение на вход первого одновибратора в случае, когда время прихода импульсов с выхода второго одновибратора совпадает с временем перехода "пилы" через нулевой уровень. Однако при большом периоде следования синхроимпульсов, поступающих на вход устройства-прототипа, увеличивается время нарастания пилообразного напряжения. В этом случае стабильность удвоенной частоты следования импульсов будет зависеть от момента перехода "пилы" через нулевой уровень, который в свою очередь определяется половиной периода следования синхроимпульсов. Для сохранения стабильности необходимо поддерживать рабочий участок "пилы" линейным (фиг. 1). Для этого увеличивают питающее напряжение ГПН, определяющее амплитуду "пилы". Данный метод поддержания стабильности становится неприемлемым в синтезаторах частоты в приемопередающих установках с ППРЧ, так как приводит к значительной нестабильности и искажениям, причины которых описаны выше. In the prototype, to generate a double pulse repetition rate, the PD generates a control voltage at the input of the first one-shot in the case when the time of arrival of pulses from the output of the second one-shot matches the transition time of the “saw” through the zero level. However, with a large repetition period of the clock pulses arriving at the input of the prototype device, the rise time of the sawtooth voltage increases. In this case, the stability of the double pulse repetition rate will depend on the moment of the saw’s transition through the zero level, which in turn is determined by the half-period of the synchronization pulses. To maintain stability, it is necessary to maintain the working section of the "saw" linear (Fig. 1). To do this, increase the supply voltage of the GPN, which determines the amplitude of the "saw". This method of maintaining stability becomes unacceptable in frequency synthesizers in transceiver installations with frequency hopping, as it leads to significant instability and distortion, the reasons for which are described above.

В предлагаемом устройстве удвоение входной последовательности импульсов осуществляется только путем последовательного выполнения логических операций
умножения, сложения и отрицания, что позволяет избавиться от поддержания регулируемых характеристик устройства на требуемом уровне и от цепи обратной связи в целом. Это преимущество дает возможность каскадного соединения предлагаемого устройства и его использования в синтезаторах частоты в приемопередающих установках с ППРЧ.
In the proposed device, the doubling of the input pulse sequence is carried out only by sequentially performing logical operations
multiplication, addition and negation, which allows you to get rid of maintaining the adjustable characteristics of the device at the required level and from the feedback circuit as a whole. This advantage allows the cascade connection of the proposed device and its use in frequency synthesizers in transceiver installations with frequency hopping.

Claims (1)

Устройство удвоения частоты следования импульсов, содержащее одновибратор и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, вход устройства подключен к входу одновибратора, входу первого элемента НЕ и второму входу второго элемента И, выход одновибратора подключен к второму входу первого элемента И и к входу второго элемента НЕ, выход первого элемента НЕ подключен к первому входу первого элемента И, выход второго элемента НЕ подключен к первому входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами элемента ИЛИ. A device for doubling the pulse repetition rate, comprising a single vibrator and an OR element, the output of which is the output of the device, characterized in that the first and second elements are NOT additionally introduced, the first and second elements AND, the input of the device is connected to the input of the single vibrator, the input of the first element and the second input of the second element AND, the output of the one-shot is connected to the second input of the first element AND and to the input of the second element is NOT, the output of the first element is NOT connected to the first input of the first element AND, the output of the second element is NOT sub is connected to the first input of the second AND element, the outputs of the first and second AND elements are connected to the inputs of the OR element.
RU95100410A 1995-01-10 1995-01-10 Device for doubling of pulse repetition frequency RU2101856C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95100410A RU2101856C1 (en) 1995-01-10 1995-01-10 Device for doubling of pulse repetition frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95100410A RU2101856C1 (en) 1995-01-10 1995-01-10 Device for doubling of pulse repetition frequency

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95100410A RU95100410A (en) 1996-11-10
RU2101856C1 true RU2101856C1 (en) 1998-01-10

Family

ID=20163910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95100410A RU2101856C1 (en) 1995-01-10 1995-01-10 Device for doubling of pulse repetition frequency

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2101856C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU95100410A (en) 1996-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3641442A (en) Digital frequency synthesizer
US5699005A (en) Clock generator for generating a system clock causing minimal electromagnetic interference
US6150847A (en) Device and method for generating a variable duty cycle clock
EP0120702B1 (en) Programmable timing system
KR101972661B1 (en) Method and apparatus for clock frequency multiplier
JPH07212225A (en) Fractional phase-shifter type ring oscillator
US4839841A (en) Programmable digital multiple event generator
RU2101856C1 (en) Device for doubling of pulse repetition frequency
EP1916768A1 (en) Device and method for generating a signal with predefined transient at start-up
US6956922B2 (en) Generating non-integer clock division
US5854755A (en) Clock frequency multiplication device
WO2002013385A1 (en) Method and apparatus for a digital clock multiplication circuit
US5703514A (en) Digital frequency divider phase shifter
EP0162496B1 (en) Phase-locked loop with switchable phase detector
US6392498B1 (en) Method and apparatus for a digital clock multiplication circuit
Park et al. All-digital synthesizable UWB transmitter architectures
JP3164160B2 (en) Frequency synthesizer and pulse train generator
JP3049582B2 (en) Pattern generation circuit
SU1651294A1 (en) Signal shaper
SU1029403A1 (en) Multichannel pulse generator
SU1173554A2 (en) Controllable frequency divider
KR0183948B1 (en) Frequency multiplier circuit
SU1127097A1 (en) Frequency w divider with variable countdown
SU571891A1 (en) Delay circuit
SU945948A1 (en) Frequency multiplyer