SU1001115A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электрическим устройствам умножени  частоты и может быть использовано в аналоговых ыычнслительных машинах.

Известен умножитель частоты, содержащий компараторы и генератор пилообразного напр жени  С 3

Это устройство характеризуетс  сравнительно низкой точностью работы.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  умножитель частоты, содержащий блок формировани  парафазных сигналов , г выпр мительные диоды, компаратор 23Недостатком известного устройства  вл етс  малый частотный диапазон.

Цель изобретени  - расщирение частотногч диапазона и повышение точности работы за счет поддержани  симметрии вьлодного пр моугольного напр жени .

Поставленна  цель достигаетс  сем, : что в умножитель частоты, содержащий блок формировани  парафазных сигналов, первый и второй вьшр мите ьные диоды

И компаратор, выход которого  вл етс  выходом умножител  частоты, вход блока формировани  парафазкых сигналов  вл етс  входом умножител , частоты, введены генератор пилообразного напр жени , фазорасщепитель, рерва  и втора  дифференцирукмаие цепи, причем .выход первой дифференниипющей цепи через первый вьтр мительный диод соединен с входом генератора пилоо азн6го напр жени , выход которого подключен к входу фазе- расщепител , выход второй дифферешгарующей цепи через второй выпр мительный диод подключен к входу генератора пилообразного напр жени , первый и второй выходы блока формировани  парафаэ- ных сигналов соединены с входами ооот ветственно первой и второй дифферешхирующих цепей, выходы фазорасщепител  подключены соответственно к первому и второму вxqдaм компаратора.

Фазорасщепвтель содержит ключи, one рационные усилители, запоминающие кон- денсаторбы, триггер и делитель напр жени , вход которого  вл етс  входом фазорасшепител  и соединен со счетным входом триггера, выход делител  напр жени  подключен к неинвертирующему вход первого операционного усилител , выход которого соединен с входами первого и второго ключей, выход первого ключа соединен с входом третьего ключа и через первый запоминающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, выход второго 14люча соединен с входом четвертого ключа и через второй запоминающий конденсатор подключен к щине нулевого потенциала, выходь третьего и четвертого ключей соединены с инвертирующим входом второго операционного усилител  и с неинвертирующим входом третьего операционного усилител , выходы второго и третьего операционных уси- лителей  вл ютс  выходами фазорасщепител , вход делител  напр жени  подключе к неинвертирующему входу второго операционного усилител  и к инвертирующему входу третьего операционного усилител , пр мой выход триггера соединен с управл ющими входами второго и третьего клю чей, а инверсный выход триггера соедине с управл ющими входами первого и четве того ключей. . На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемого умножител5д частоты на фиг. 2 - функциональна  схема фазорасщепител ; . на фиг. 3 - временные диаг раммы. Устройство содержит блок 1 формировани  парафазных сигналов, первую и вто рую дифференцирующие цепи 2 и 3, первый и второй вьшр мите ьные диоды 4 и 5, генератор 6 пилообразного напр жени , фазорасщепитель 7, компаратор 8, вход 9 и выход 10 умножител  частоты, делитель 11 напр жени , триггер 12, первый, второй, третий и четвертый ключи 13-16, первый, второй и третий операционные усилители 17-19, первый и второй запоминающие конденсаторы 20 и 21, шину 22 нулевого потенциала, вход 23 и выходы 24 и 25 фазорасщепител . Умножитель частоты работает следующим образом. Сигнал с входа 9 поступает на блок J, формировани  парафазных сигналов, с выходов которого снимаютс  два противофазных сигнала пр моугольной формы ( один из них изображен на фиг. За). Эти сигналы поступают на дифференцирующие цепи 2 и 3, которые формируют положительные и отрицательные импульсы (фиг. 3 б. Б), С помощью первого и вто рого вьшр мительных диодов 4 и 5 продифференцированные импульсы преобразуютс  в последовательность положительных импульсов с удвоенной частотой следовани  по отнощению к частоте входных импульсйв (фиг. 3 г). Эти импульсы управл ют работой генератора 6 пилообразного напр жени , перевод  его в исходное положение (фиг. 33).

Claims (2)

1. Пилообразное напр жение поступает на фазорасщепитель 7iC вькодов которого снимаютс  два противофазных пилообразных напр жени  (фиг. 3 е, ж), которые поступают на входы компаратора 8. На выходе 10 формируетс  последовательност пр моугольных импульсов с удвоенной частотой следовани  и неизменной скважгностью . например, замкнуты первый и четвертый ключи 13 и 16, то первый запоминающий конденсатор. 2О через пер- вый операционный усилитель 17 зар жаетс  до напр жени  равного половине амплитуды одностороннего пилообразного напр жени . Второй запоминающий конденсатор 21 при этом поддерживает такое же напр жение на разноименных входах второго и третьего операционных усилителей 18 и 19,  вл ющеес  напр окением смещени  уровн . Во втором такте замыкаютс  второй и третий ключи 14 и 15, а другие ключи размьпшютс . Второй запоминающий конденсатор 21 начинает отслеживать уровень одностороннего пилообразного напр жени , а первый запоминающий конденсатор 20 поддерживает напр жение смещени  уровн , равное половине амплитуды одностороннего пилообразногхэ напр жени . Триггер 12 опрокиды ваетс  вс кий раз по заднему (крутому) фронту одностороннего пилообразного напр жени . Пусть частота входного сигнала увеличиваетс , при этом амплитуда пилообразного сигнала на входе фазорасщепител  7 уменьщаетс . Однако при этом уменьшаетс  во столько же раз напр жение смещени  уровн , запоминающеес  на первом и втором запоминающих конденсаторах 20 и 21 и скважность импульсов на выходе 10 не измен етс , остава сь равной двум. По сравнению с прототипом предлагаемый умножитель частоты позвол ет производить , умножение частоты lipw значительйых изменени х частоты входного сигнала и характеризуетс  более вьсокой точностью работы, .так как скважиость выходных импульсов поддерживаетс  посто нной . Формула изоб14етени  1.Умножитель частоты, содержащий блок формировани  парафазных сигналов, первый и второй выпр мительные дис№ и компаратор, рыход которого  вл етс  выходом умножител  частоты, вход блока формировани  парафазных сигналов  вл етс  входом умножител  частоты, отличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона-и повьь шени  точности работы, в него введены генератор пилообразного напр жени , фазорасщепитель , перва  и втора  дифферен шфующие цепи, причем выход первой дифференцирующей цепи через первый- выпр мительный диод соединен с входом генератора пилообразного напр жени , вы ход которого подключен к входу фазорасщепител , выход второй дифференцирующей цепи через второй вьтр мительный диод подключен к входу генератора пилообразного напр жени , первый и второй выходы блока формировани  парафазных.. сигналов соединены с входами соответственно первой и второй дифференцирующих цепей, выходы фазорасщепител  подключены соответственно к первому и втором входам компаратора. 2.Умножитель по п. 1, о т л и чающийс  тем, что фазорасщепитель содержит ключи, операционные усилители , запоминающие конденсаторы, три гер и делитель напр жени , вход которого  вл етс  входом фазорасщепител  н соединен со счетным входом триггера, выход делител  напр жени  подключен 1Снев вертврующему входу первого операционного усилител , выход которого соединен с входами первого ц второго ключей, выход пер вого ключа соединен с входом ipeibero ключа и через первый запоминающий конденсатор подключен к щине нулевого потенциала , выход второго ключа соединен с входом четвертого ключа и через второй запоминающий конденсате подключен к шине нулевого потенциала, вькоды третьего и четвертого ключей соединены с инвертирующим входом второго операционного усилител  и с неинвертирукшщм входом третьего операционного усн нтел , выходы второго и третьег-о операпис шых усилителей  вл$оотс  выходами фазорас- щепител , вход делител  напр жени  подключен к неинвертирук цему входу второго операционного усилител  и к ннвёрт рук. щему входу третьего операциошюго уси-лител , пр:шой выхоп фнггера схэедйнен с управл ющими входами второго н третьего ключей, а инверсный выход триггера соединен с управл$п(Ж(ими входами первого и четвертого ключей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Алексенко А. Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС, Иадгво Радио и св зь, 1981, с. 1О2-1О5, рис. 3.28.
2. 2.Электроника, 1976, Mb 21, с. 59 (прототип).

   TI / u

   Л7

   Е

   hoN)//

   II

   //f

   1

   J

   //

   /

   ;

   ГСП

   -И)

   ЙУ/./

   д

   о

   Заказ 1398/57 .Тираж 7O4Поаписное

   вникпи

   Филидл ППП Пагент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   t

   ф1/г . J

   ВНИИПИЗаказ 1398/57 .Тираж 7О4Попписное

   ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектна , 4 /J . 4. 4-oNH- II //f

   I-1 ГС1

   L J

   97

   // --

   IJ f5 II