RU213672U1 - CONTROLLED FREQUENCY DIVIDER OF THE HARMONIC SIGNAL - Google Patents
CONTROLLED FREQUENCY DIVIDER OF THE HARMONIC SIGNAL Download PDFInfo
- Publication number
- RU213672U1 RU213672U1 RU2022109740U RU2022109740U RU213672U1 RU 213672 U1 RU213672 U1 RU 213672U1 RU 2022109740 U RU2022109740 U RU 2022109740U RU 2022109740 U RU2022109740 U RU 2022109740U RU 213672 U1 RU213672 U1 RU 213672U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- reset
- voltage
- Prior art date
Links
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 claims abstract description 30
- 241001646071 Prioneris Species 0.000 description 7
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области радиоэлектроники и может быть использована в различных радиотехнических устройствах, требующих деление частоты с изменяемым коэффициентом деления. Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей делителя частоты гармонического сигнала за счет обеспечения регулируемого коэффициента деления, включая дробные его значения. Устройство содержит управляемый фазовращатель, два сумматора, преобразователь напряжение-частота, одновибратор, интегратор со сбросом, перемножитель и источник постоянного напряжения, причем вход делителя частоты соединен с входом управляемого фазовращателя, управляющий вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом интегратора со сбросом, вход которого соединен с выходом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения и вторым входом первого сумматора, выход второго сумматора через преобразователь напряжение-частота соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом сброса интегратора со сбросом, а вход управления делителя частоты соединен с первыми входами второго сумматора и перемножителя, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора. 3 ил. The utility model relates to the field of radio electronics and can be used in various radio engineering devices that require frequency division with a variable division factor. The technical result of the claimed utility model is to expand the functionality of the harmonic signal frequency divider by providing an adjustable division factor, including its fractional values. The device contains a controlled phase shifter, two adders, a voltage-frequency converter, a single vibrator, an integrator with reset, a multiplier and a constant voltage source, the input of the frequency divider is connected to the input of the controlled phase shifter, the control input of which is connected to the output of the first adder, the first input of which is connected to the output integrator with reset, the input of which is connected to the output of a multiplier, the second input of which is connected to the output of a constant voltage source and the second input of the first adder, the output of the second adder is connected through a voltage-frequency converter to the input of a one-shot, the output of which is connected to the reset input of the integrator with reset, and the control input of the frequency divider is connected to the first inputs of the second adder and the multiplier, the second input of which is connected to the output of the second adder. 3 ill.
Description
Полезная модель относится к области радиоэлектроники и может быть использована в различных радиотехнических устройствах, требующих деление частоты с изменяемым коэффициентом деления.The utility model relates to the field of radio electronics and can be used in various radio engineering devices that require frequency division with a variable division factor.
Известен делитель частоты гармонического сигнала [Авторское свидетельство СССР №668062 МПК Н03В 19/12, опубл. 15.06.1979 г.], содержащий блок извлечения квадратного корня, перемножитель сигналов, дискриминатор нулевого уровня, счетный триггер, источник постоянного напряжения, равного амплитуде входного сигнала, и сумматор сигналов, входы которого соединены с входом делителя частоты и источником постоянного напряжения, а выход соединен с входом блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен с входами пермножителя сигналов непосредственно и через последовательно соединенные дискриминатор нулевого уровня и счетный триггер.Known frequency divider of a harmonic signal [USSR author's certificate No. 668062 IPC H03B 19/12, publ. 06/15/1979], containing a square root extraction unit, a signal multiplier, a zero level discriminator, a counting trigger, a constant voltage source equal to the amplitude of the input signal, and a signal adder, the inputs of which are connected to the frequency divider input and a constant voltage source, and the output connected to the input of the square root extraction unit, the output of which is connected to the inputs of the signal multiplier directly and through a series-connected zero-level discriminator and a counting trigger.
Недостатком данного делителя частоты является невысокая его точность, обусловленная тем, что он не обеспечивает равенства амплитуд входного и выходного напряжений в рабочем диапазоне значений входного сигнала. Кроме того, в нем амплитуда входного сигнала задается источником постоянного напряжения, а не измеряется автоматически. Это ограничивает работоспособность делителя частоты только амплитудой входного сигнала, равной заданной.The disadvantage of this frequency divider is its low accuracy, due to the fact that it does not provide equality of the amplitudes of the input and output voltages in the operating range of input signal values. In addition, in it the amplitude of the input signal is set by a constant voltage source, and is not measured automatically. This limits the performance of the frequency divider only by the amplitude of the input signal, equal to the specified one.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является делитель частоты гармонического сигнала [Патент РФ №206322 МПК Н03В 19/12, H03K 21/00 опубл. 6.09.2021 г.], содержащий управляемый фазовращатель, компаратор, счетный триггер, одновибратор, интегратор со сбросом, преобразователь частота-напряжение, перемножитель, источник постоянного напряжения, сумматор и инвертор, причем выход источника постоянного напряжения подключен к первому входу сумматора, вход делителя частоты соединен с входом управляемого фазовращателя и входом компаратора, выход которого через счетный триггер соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом сброса интегратора со сбросом, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход которого через инвертор соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, выход которого соединен с выходом делителя частоты, выход компаратора через преобразователь частота-напряжение соединен с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, а выход перемножителя соединен с входом интегратора.The closest analogue to the proposed utility model is the frequency divider of the harmonic signal [RF Patent No. 206322 IPC H03V 19/12, H03K 21/00 publ. 09/06/2021], containing a controlled phase shifter, a comparator, a counting trigger, a single vibrator, an integrator with a reset, a frequency-voltage converter, a multiplier, a DC voltage source, an adder and an inverter, and the output of the DC voltage source is connected to the first input of the adder, the divider input frequency is connected to the input of the controlled phase shifter and the input of the comparator, the output of which is connected through the counting trigger to the input of the single vibrator, the output of which is connected to the reset input of the integrator with reset, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected through the inverter to the control input of the controlled phase shifter, the output which is connected to the output of the frequency divider, the output of the comparator through the frequency-voltage converter is connected to the first input of the multiplier, the second input of which is connected to the output of the DC voltage source, and the output of the multiplier is connected to the input of the integrator.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution was chosen as a prototype.
Недостатком данного делителя частоты является то, что он делит частоту входного сигнала на два, т.е. на фиксированный коэффициент деления.The disadvantage of this frequency divider is that it divides the frequency of the input signal by two, i.e. to a fixed division factor.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей делителя частоты гармонического сигнала за счет обеспечения регулируемого коэффициента деления, включая дробные его значения.The technical result of the claimed utility model is to expand the functionality of the harmonic signal frequency divider by providing an adjustable division factor, including its fractional values.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный делитель частоты гармонического сигнала, содержащий управляемый фазовращатель, одновибратор, интегратор со сбросом, перемножитель, первый сумматор и источник постоянного напряжения, причем вход делителя частоты соединен с входом управляемого фазовращателя, управляющий вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом интегратора со сбросом, вход которого соединен с выходом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения и вторым входом первого сумматора, а выход одновибратора соединен с входом сброса интегратора со сбросом, отличающийся тем, что в него дополнительно введены преобразователь напряжение-частота и второй сумматор, выход которого через преобразователь напряжение-частота соединен с входом одновибратора, а вход управления делителя частоты соединен с первыми входами второго сумматора и перемножителя, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора.The specified technical result is achieved by the fact that in a known frequency divider of a harmonic signal containing a controlled phase shifter, a single vibrator, an integrator with a reset, a multiplier, the first adder and a constant voltage source, the input of the frequency divider is connected to the input of the controlled phase shifter, the control input of which is connected to the output of the first adder, the first input of which is connected to the output of the integrator with reset, the input of which is connected to the output of the multiplier, the second input of which is connected to the output of the DC voltage source and the second input of the first adder, and the output of the one-shot is connected to the reset input of the integrator with reset, characterized in that in It additionally includes a voltage-frequency converter and a second adder, the output of which is connected through the voltage-frequency converter to the input of a single vibrator, and the control input of the frequency divider is connected to the first inputs of the second adder and multiplier, the second input of which is connected to the output of the second adder.
Существенными отличиями предлагаемого устройства являются введение преобразователя напряжение-частота, второго сумматора и организация новых связей между элементами устройства. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - расширение функциональных возможностей делителя частоты гармонического сигнала за счет обеспечения регулируемого коэффициента деления.The essential differences of the proposed device are the introduction of a voltage-frequency converter, a second adder and the organization of new connections between the elements of the device. The combination of elements and connections between them ensure the achievement of a positive effect - expanding the functionality of the harmonic signal frequency divider by providing an adjustable division factor.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена функциональная схема управляемого делителя частоты, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений uвх, Uy, u3, u6, u7 и uвых, на фил. 3 - регулировочная характеристика.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a functional diagram of a controlled frequency divider, in Fig. 2 - time diagrams of voltages u in , U y , u 3 , u 6 , u 7 and u out , in fil. 3 - adjusting characteristic.
Управляемый делитель частоты (фиг. 1) содержит управляемый фазовращатель 1, сумматоры 2 и 8, преобразователь напряжение-частота (ПНЧ) 3, одновибратор 4, интегратор со сбросом 5, перемножитель 6 и источник постоянного напряжения 7.The controlled frequency divider (Fig. 1) contains a controlled
Управляемый делитель частоты работает следующим образом. Входное синусоидальное напряжение с частотой подается на вход управляемого фазовращателя 1. При этом напряжение управления Uy подается на вход сумматора 2, где суммируется с выходным напряжением U5=+5 В источника постоянного напряжения 7 (фиг. 2). Полученное напряжение u1 поступает на вход ПНЧ 7 и преобразуется в импульсное напряжение u2 частотой fПНЧ, определяемой выражением:Controlled frequency divider works as follows. Input sinusoidal voltage with frequency is supplied to the input of the controlled
где - коэффициент передачи ПНЧ 3.where - transmission coefficient of
Коэффициент передачи КПНЧ ПНЧ 3 выбирается таким образом, чтобы при входном напряжении 10 В частота его выходных импульсов соответствовала удвоенной частоте входного напряжения 2fвх или максимальной рабочей частоте fпmax пилообразного напряжения интегратора со сбросом 5, т.е. The transmission coefficient K VLF VCh 3 is selected so that at an input voltage of 10 V, the frequency of its output pulses corresponds to twice the frequency of the input voltage 2f in or the maximum operating frequency f pmax of the sawtooth voltage of the integrator with
По фронту выходных импульсов ПНЧ u2 запускается одновибратор 4, в результате на его выходе формируются короткие по длительности импульсы частотой fПНЧ, которые поступают на вход сброса интегратора со сбросом 5 (фиг. 2).On the front of the output pulses VLF u 2 starts
Выходное напряжение источника постоянного напряжения 7 выбирается положительной полярности, равным максимальному значению напряжения управления Uymax, равного +5 В, т.е. U5=+5 В.The output voltage of the
При этом на входе интегратора со сбросом 5 формируется напряжение u4, равное результату перемножения в перемножителе 6 напряжений Uy и U5:At the same time, a voltage u 4 is formed at the input of the integrator with a
где Кп=0,1 - коэффициент передачи перемножителя 6;where K p =0.1 - the transfer coefficient of the
U5=5 В - выходное напряжение источника постоянного напряжения 7.U 5 \u003d 5 V - output voltage of a
На выходе интегратора со сбросом 5 формируется пилообразное напряжение u6 отрицательной полярности с частотой 2fвх, амплитуда которого определяется по формуле (фиг. 2):At the output of the integrator with
где U4 - величина входного напряжения интегратора со сбросом 5;where U 4 - the value of the input voltage of the integrator with
fПНЧ - частота выходного напряжения ПНЧ 3;f PFC - frequency of the output voltage of the
fПНЧ max - максимальная частота выходного напряжения ПНЧ 3;f PFC max - the maximum frequency of the output voltage of the
R - сопротивление резистора интегратора со сбросом 5;R is the resistance of the integrator resistor with
С - емкость конденсатора интегратора со сбросом 5.C - integrator capacitor capacitance with
Для выбора параметров времязадающих элементов схемы R и С при амплитуде выходного пилообразного напряжения интегратора со сбросом 5, равной U6m=-10 В, необходимо выдержать следующее соотношение:To select the parameters of the timing elements of the circuit R and C with the amplitude of the output sawtooth voltage of the integrator with
В результате амплитуда выходного пилообразного напряжения интегратора со сбросом 5 всегда постоянна U6m=-10 В и не зависит от напряжения управления Uy во всем его рабочем диапазоне.As a result, the amplitude of the output sawtooth voltage of the
Выходное напряжение u4 интегратора со сбросом 5 суммируется в сумматоре 8 с постоянным напряжением U5=+5 В от источника постоянного напряжения 7, в результате чего на выходе сумматора 8 формируется переменное спадающее пилообразное напряжение u7 амплитудой 5 В. Это напряжение подается на управляющий вход управляемого фазовращателя 1 (фиг. 2).The output voltage u 4 of the integrator with
В устройстве применен управляемый фазовращатель 1, который позволяет линейно изменять фазу ϕ входного сигнала от -180° до +180° при изменении величины управляющего напряжения от -5 В до +5 В (фиг. 2). Это пилообразное управляющее напряжение, воздействуя на управляемый фазовращатель 1, изменяет фазу ϕ его входного сигнала от -180° до +180° (фиг. 2).The device uses a controlled
В результате на выходе управляемого фазовращателя 1 и на выходе делителя частоты, формируется выходное напряжение uвых:As a result, at the output of the controlled
где - коэффициент деления делителя частоты.where - division factor of the frequency divider.
Из полученного выражения видно, что частота ωвых выходного напряжения uвых делителя частоты зависит от коэффициента деления Кдел, который в свою очередь зависит от напряжения управления Uy. Изменяя напряжение Uy можно плавно изменять значения коэффициента деления Кдел. При этом амплитуда выходного напряжения Um вых делителя частоты равна амплитуде входного напряжения Um вх.It can be seen from the obtained expression that the frequency ω out of the output voltage u out of the frequency divider depends on the division factor K del , which in turn depends on the control voltage U y . By changing the voltage U y , you can smoothly change the values of the division coefficient K div . In this case, the amplitude of the output voltage U m out of the frequency divider is equal to the amplitude of the input voltage U m in .
Зависимость коэффициента деления Кдел от напряжения управления Uy представляет собой регулировочную характеристику Kдел=f(Uy)=1/(0,2(Uy), которая приведена на фиг. 3. Характеристика представляет собой гиперболическую зависимость. Если необходимо иметь прямо пропорциональную линейную зависимость, то на входе управления необходимо включить гиперболический преобразователь.The dependence of the division factor K div on the control voltage U y is an adjustment characteristic K div =f(U y )=1/(0.2(U y ), which is shown in Fig. 3. The characteristic is a hyperbolic dependence. If you need to have directly proportional to a linear dependence, then it is necessary to turn on the hyperbolic converter at the control input.
Таким образом, приведенный управляемый делитель частоты гармонического сигнала позволяет получить регулируемый коэффициент деления частоты, включая дробные его значения.Thus, the given controllable frequency divider of the harmonic signal makes it possible to obtain an adjustable frequency division factor, including its fractional values.
Следует отметить, что при небольшой разности частот входного напряжения и пилообразного напряжения можно получить на выходе достаточно стабильное синусоидальное напряжение инфранизких частот.It should be noted that with a small difference between the frequencies of the input voltage and the sawtooth voltage, a fairly stable sinusoidal voltage of infra-low frequencies can be obtained at the output.
Применение в регулируемом делителе частоты гармонического сигнала второго сумматора 2 и преобразователя напряжение-частота 3 позволяет добиться требуемого технического результата - расширение функциональных возможностей делителя частоты гармонического сигнала за счет обеспечения регулируемого коэффициента деления.The use of the
При практической реализации предлагаемого управляемого делителя частоты управляемый фазовращатель 1 можно выполнить по схеме (Патент на ПМ №206198 РФ, G01R19/22. Управляемый фазовращатель, опубл. 30.08.2021 г.). Сумматоры 2 и 8 представляют собой неинвертирующие сумматоры на ОУ. В качестве преобразователя напряжение-частота 3 можно использовать преобразователь на микросхеме КР1108ПП1. Одновибратор 4 можно выполнить на микросхеме К561АГ1. Интегратор со сбросом 5 можно выполнить на операционном усилителе (ОУ) по схеме (В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. Электроника и микропроцессорная техника. - М.: Высш. шк., 2005. - стр. 459, рис. 6.18, в). Перемножитель 6 можно выполнить на микросхеме КР525ПС3. Источник постоянного напряжения 7 представляет собой обычный источник стабильного напряжения.In the practical implementation of the proposed controlled frequency divider, the controlled
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213672U1 true RU213672U1 (en) | 2022-09-21 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU668062A1 (en) * | 1975-10-10 | 1979-06-15 | Предприятие П/Я А-7306 | Harmonic signal frequency divider |
JPS5632811A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-02 | Fujitsu Ltd | Frequency dividing circuit |
RU197065U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | Евгений Борисович Колесников | HARMONIC FREQUENCY SPLITTER |
RU206323U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-06 | Евгений Борисович Колесников | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER |
RU206322U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-06 | Евгений Борисович Колесников | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU668062A1 (en) * | 1975-10-10 | 1979-06-15 | Предприятие П/Я А-7306 | Harmonic signal frequency divider |
JPS5632811A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-02 | Fujitsu Ltd | Frequency dividing circuit |
RU197065U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | Евгений Борисович Колесников | HARMONIC FREQUENCY SPLITTER |
RU206323U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-06 | Евгений Борисович Колесников | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER |
RU206322U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-06 | Евгений Борисович Колесников | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU213672U1 (en) | CONTROLLED FREQUENCY DIVIDER OF THE HARMONIC SIGNAL | |
RU206322U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER | |
RU167707U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY METER | |
RU211821U1 (en) | AC/DC VOLTAGE MEASURING CONVERTER | |
RU206323U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER | |
RU212189U1 (en) | CONTROLLED FREQUENCY MULTIPLIER OF THE HARMONIC SIGNAL | |
RU212274U1 (en) | PHASE-SENSITIVE AC TO DC VOLTAGE CONVERTER | |
RU212993U1 (en) | CONTROLLED HARMONIC FREQUENCY MULTIPLIER | |
RU215482U1 (en) | FREQUENCY TRIPLE | |
RU215007U1 (en) | ACTIVE POWER TO DC VOLTAGE CONVERTER | |
RU211214U1 (en) | AC/DC VOLTAGE MEASURING CONVERTER | |
RU213443U1 (en) | POWER FACTOR METER | |
RU196044U1 (en) | 90 DEGREES PHASE SHIFT DEVICE | |
RU214610U1 (en) | ACTIVE POWER TO DC VOLTAGE CONVERTER | |
RU226073U1 (en) | MEASURING CONVERTER OF AC TO DC VOLTAGE | |
RU222350U1 (en) | MEASURING CONVERTER OF AC TO DC VOLTAGE | |
RU187664U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY METER | |
RU205166U1 (en) | AC / DC MEASURING CONVERTER | |
RU214462U1 (en) | POWER FACTOR METER | |
RU2520409C2 (en) | Converter for converting periodic signal to frequency and period | |
RU222700U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY METER | |
RU225745U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER | |
RU223943U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY METER | |
RU222789U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY METER | |
RU206321U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY DOUBLER |