RU2166838C1

RU2166838C1 - Method for setting frequency to desired value

Info

Publication number: RU2166838C1
Application number: RU99121993A
Authority: RU
Inventors: А.В. Колесников; В.А. Трошанов; В.И. Котов
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: pulse engineering. SUBSTANCE: proposed method is used in developing reference-frequency units for digital-data processing equipment meant for cases when desired count coefficient is other than a multiple of two and especially when it is a fraction higher or lower than unity. Initial frequency is brought to desired value by increasing or decreasing the number of pulses in order to increase or decrease frequency, respectively. Number of pulses to be added or withdrawn is determined by numerator and time interval during which their number is increased or decreased , by denominator of fraction equal to modulus of ratio of difference between initial and desired frequency to initial frequency. EFFECT: improved accuracy. 6 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться при проектировании блоков опорных частот (БОЧ) аппаратуры. The invention relates to a pulse technique and can be used in the design of blocks of reference frequencies (BOC) of the equipment.

При разработке БОЧ аппаратуры обработки цифровой информации получение необходимой сетки тактовых последовательностей осуществляется путем деления частоты опорного генератора, при этом для получения заданных значений частоты следования импульсов в тактовых последовательностях используются делители как с целочисленными, так и с дробными коэффициентами счета. When developing a BOC equipment for processing digital information, the necessary grid of clock sequences is obtained by dividing the frequency of the reference oscillator, while dividers with both integer and fractional counting coefficients are used to obtain the specified values of the pulse repetition rate in the clock sequences.

Известен способ получения заданной частоты путем деления исходной частоты на дробный коэффициент деления, по которому последовательно получают целые, десятые, сотые и так далее значения заданной частоты с помощью соответствующих декад [1]. There is a method of obtaining a given frequency by dividing the initial frequency by a fractional division coefficient, by which integer, tenths, hundredths, and so on, the values of the given frequency are successively obtained using the corresponding decades [1].

Недостатком известного способа является ограниченная область применения, обусловленная тем, что способ не позволяет осуществлять деление с коэффициентом, меньшим единицы. The disadvantage of this method is the limited scope, due to the fact that the method does not allow division with a coefficient less than unity.

Другим недостатком известного способа является низкая точность деления в тех случаях, когда коэффициент деления представляет собой несократимую дробь, которую невозможно представить в виде конечной десятичной дроби и, следовательно, реализовать с помощью конечного числа ступеней деления. Another disadvantage of the known method is the low accuracy of division in cases where the division coefficient is an irreducible fraction, which cannot be represented as a finite decimal fraction and, therefore, implemented using a finite number of stages of division.

Известен способ подстройки тактовой частоты местного генератора под тактовую частоту сигнала, поступающего из канала связи [2]. По этому способу для смещения фазы тактовых импульсов в сторону опережения, следовательно, для уменьшения периода их следования и тем самым увеличения частоты в исходную частоту добавляют импульсы, а для смещения фазы тактовых импульсов в сторону отставания, следовательно, для увеличения периода и тем самым уменьшения частоты в исходной частоте исключают импульсы. A known method of adjusting the clock frequency of a local generator to the clock frequency of a signal coming from a communication channel [2]. According to this method, pulses are added to shift the phase of clock pulses in advance, therefore, to reduce their repetition period and thereby increase the frequency, and to shift the phase of clock pulses to the lag, therefore, to increase the period and thereby reduce the frequency pulses are excluded at the initial frequency.

Последний способ, в отличие от способа [1], позволяет получать уменьшенную и увеличенную частоты. The latter method, in contrast to the method [1], allows to obtain a reduced and increased frequency.

Недостаток способа [2] заключается в низкой точности, обусловленной отсутствием четких правил получения количественных значений интервала (серии импульсов) и количественных значений исключаемых или добавляемых на этом интервале импульсов для получения заданной частоты. The disadvantage of the method [2] is the low accuracy due to the lack of clear rules for obtaining quantitative values of the interval (series of pulses) and quantitative values excluded or added to this interval of pulses to obtain a given frequency.

Задачей предлагаемого способа является увеличение точности формирования заданной частоты. The objective of the proposed method is to increase the accuracy of the formation of a given frequency.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым способом, заключается в нахождении количественных значений интервала и исключаемых или добавляемых импульсов на этом интервале для получения заданной частоты. The technical result provided by the proposed method is to find quantitative values of the interval and excluded or added pulses in this interval to obtain a given frequency.

Для достижения указанного технического результата в известном способе получения заданной частоты из исходной путем добавления импульсов для увеличения частоты и исключения импульсов для уменьшения частоты число добавляемых или исключаемых импульсов определяют по числителю, а интервал, на котором добавляют или исключают импульсы, - по знаменателю дроби, равной модулю отношения разности значений исходной и заданной частот к значению исходной частоты. To achieve the specified technical result in the known method of obtaining a given frequency from the original one by adding pulses to increase the frequency and eliminating pulses to reduce the frequency, the number of added or excluded pulses is determined by the numerator, and the interval at which pulses are added or excluded is determined by the denominator of a fraction equal to the module of the ratio of the difference between the values of the initial and given frequencies to the value of the initial frequency.

В случае, если числитель и знаменатель указанной дроби содержит общие делители, то целесообразно дробь привести к несократимой, что позволит упростить устройство и еще более повысить точность получения частоты. If the numerator and denominator of the indicated fraction contains common divisors, then it is advisable to reduce the fraction to irreducible, which will simplify the device and further improve the accuracy of obtaining the frequency.

Сказанное можно представить в виде выражения:

(1)
где F_исх - значение исходной частоты,
F_зад - значение заданной частоты,
N - количество импульсов интервала,
m - количество импульсов, исключаемых или добавляемых в каждой серии
Рассмотрим примеры, раскрывающие сущность способа и показывающие его возможности.The aforesaid can be represented as an expression:

(1)
where F _ref is the value of the initial frequency,
F _ass - the value of the specified frequency,
N is the number of pulses of the interval,
m - the number of pulses excluded or added in each series
Consider the examples that reveal the essence of the method and showing its capabilities.

1. Пусть требуется из исходной частоты F_исх=16384 кГц получить заданную частоту F_зад= 15360 кГц. Коэффициент счета, равный отношению F_исх к F_зад составляет K_сч=1,066(6)
Из выражения (1):

... (2)
Из выражения (2) следует, что для получения заданной частоты необходимо в каждой серии из 16 импульсов исходной частоты 16384 кГц исключить один импульс.1. Let it be required from the initial frequency F _ref = 16384 kHz receive the predetermined frequency F = 15360 kHz _backside. By a factor equal to the ratio F _ref F K _ass is _MF = 1.066 (6)
From the expression (1):

... (2)
From the expression (2) it follows that in order to obtain a given frequency, it is necessary to exclude one pulse in each series of 16 pulses of the initial frequency of 16384 kHz.

На фиг. 1а, б представлены, соответственно, функциональная схема и временные диаграммы, поясняющие техническую реализацию и работу делителя частоты с коэффициентом счета K_сч=1,066 (6).In FIG. 1a, b show, respectively, a functional diagram and timing charts for explaining the technical realization and operation of the frequency divider with the account coefficient K _cq = 1.066 (6).

Делитель частоты (фиг.1а) содержит:
Д₁ - четырехразрядный двоичный счетчик,
Д₂ - четырехвходовая схема И-НЕ,
Д₃ - Д-триггер,
Д₄ - двухвходовая схема И.The frequency divider (figa) contains:
D ₁ - four-digit binary counter,
D ₂ - four-input circuit AND NOT,
D ₃ - D-trigger
D ₄ - two-input circuit I.

2. Пусть требуется из исходной частоты
F_исх=15360 кГу получить заданную частоту F_зад=16384 кГу.2. Let it be required from the initial frequency
F _ref = 15360 kGu get the set frequency F _ass = 16384 kGu.

Коэффициент счета K_сч=0,9375
Из выражения (5):

... (3)
Из выражения (3) следует, что для получения заданной частоты необходимо в каждую серию из 15 импульсов исходной частоты 15360 кГц добавить один импульс.Account coefficient K _sc = 0.9375
From expression (5):

... (3)
From expression (3) it follows that in order to obtain a given frequency, it is necessary to add one pulse to each series of 15 pulses of the initial frequency 15360 kHz.

На фиг. 2а, б представлены, соответственно, функциональная схема и временные диаграммы, поясняющие техническую реализацию и работу делителя частоты с коэффициентом счета K_сч=0,9375.In FIG. 2a, b show respectively a functional diagram and timing charts for explaining the technical realization and operation of the frequency divider with the account coefficient K _cq = 0.9375.

Предложенный способ применим и для целочисленных значений коэффициента счета. The proposed method is applicable for integer values of the account coefficient.

Делитель частоты (фиг. 2а) содержит:
Д₁- Д-триггер, включенный по схеме делителя на два,
Д₂ - четырехразрядный двоичный счетчик,
Д₃ - трехвходовая схема И,
Д₄, Д₅ - Д-триггеры,
Д₆ - двухвходовой сумматор по модулю два.The frequency divider (Fig. 2A) contains:
D ₁ - D-trigger, included in the scheme of the divider by two,
D ₂ - four-digit binary counter,
D ₃ - three-input circuit And,
D ₄ , D ₅ - D-flip-flops,
D ₆ - two-input adder modulo two.

3. Пусть требуется из исходной частоты F_исх=2112,0 кГц получить заданную частоту F_зад=192,0 кГц.3. Let it be required from the initial frequency F _ref = 2112.0 kHz receive the predetermined frequency F _ass = 192.0 kHz.

Коэффициент счета K_сч=11.The coefficient of the account K _sc = 11.

Из выражения (4):

... (4)
Из выражения (4) следует, что для получения заданной частоты 192 кГц необходимо в каждой серии из 11 импульсов исходной частоты 2112,0 кГц исключить 10 импульсов.From expression (4):

... (4)
From the expression (4) it follows that in order to obtain a given frequency of 192 kHz, it is necessary to exclude 10 pulses in each series of 11 pulses of the initial frequency of 2112.0 kHz.

На фиг. 3а, б представлены, соответственно, функциональная схема и временные диаграммы, поясняющие техническую реализацию и работу делителя частоты с коэффициентом K_сч=11.In FIG. 3a, b, respectively, are presented a functional diagram and timing diagrams explaining the technical implementation and operation of the frequency divider with a coefficient K _cf = 11.

Делитель частоты фиг. 3а содержит:
Д₁ - четырехразрядный двоичный счетчик,
Д₂ - двухвходовая схема И-НЕ,
Д₃ - триггер с инверсным входом, на всех примерах F₁ - исходная частота F_исх, F₂ - заданная частота F_зад, 2F₁ - удвоенная исходная частота.The frequency divider of FIG. 3a contains:
D ₁ - four-digit binary counter,
D ₂ - two-input circuit AND NOT,
D ₃ - trigger with an inverse input, in all examples F ₁ is the initial frequency F _ref , F ₂ is the specified frequency F _ass , 2F ₁ is the doubled initial frequency.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность формирования заданной частоты путем нахождения точных количественных значений интервала и исключаемых или добавляемых на этом интервале импульсов, необходимых для технической реализации делителей частоты как с целочисленными, так и с дробными коэффициентами счета, в том числе представленными в виде несократимой дроби. The proposed method allows to increase the accuracy of the formation of a given frequency by finding the exact quantitative values of the interval and excluded or added on this interval pulses necessary for the technical implementation of frequency dividers with both integer and fractional account coefficients, including those presented as irreducible fractions.

Источники информации
1. М.Л. Лейнов, В.С. Качалуба, А.В. Рыжков. Цифровые делители частоты на логических элементах. М., "Энергия", 1975, стр. 121-125.Sources of information
1. M.L. Leynov, V.S. Kachaluba, A.V. Ryzhkov. Digital frequency dividers on logic elements. M., "Energy", 1975, pp. 121-125.

2. В.И. Шляпоберский. Элементы дискретных систем связи. М., Издательство МО СССР, 1965, стр. 210-211ь 2. V.I. Shlyapobersky. Elements of discrete communication systems. M., Publishing house of the Ministry of Defense of the USSR, 1965, pp. 210-211

Claims

A method of obtaining a given frequency from the original by adding pulses to increase the frequency and eliminating pulses to reduce the frequency, characterized in that the number of added or excluded pulses is determined by the fraction numerator equal to the modulus of the ratio of the difference between the initial and given frequencies to the value of the initial frequency, and the interval, by which add or exclude pulses, is determined by the denominator, which is equal to the number of pulses of the original frequency in the interval.