SU1070694A1 - Делитель частоты с переменным коэффициентом делени - Google Patents

Abstract

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ПЕРЕМЕННЬМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ, содержащий асинхронный счетчик импульсов, вентили управлени , элемент совпадени  и D-триггер, пр мой выход которого подключен к выходной шине и первым входам вентилей управлени , а вход синхронизации к шине тактового сигнала и к входу синхронизации первого триггера счетчика импульсов , вторые вхошл вентилей управлени  соединены с шинами кода управлени , выход первого вентил  управлени  подключен к входу установки в нуль первого триггера счетчика импульсов, выходы третьего и f-r f-г f- последующих вентилей управлени  соединены с входами установки в единицу третьего и последующих триггеров счетчика импульсов, пр мой выход кгикдого префдуцего триггера .счетчику импульсов подключен к первому входу синхронизации последук дего триггера счетчика импульсов, выход элемента совпадени  соединен с информационным входом Т -триггера, а первый вход - с выходом первого триггера счетчика импульсов , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  диапазона коэффициентов делени  при сохранении быстродействи  и при одновременном повышении надежности, инверсный выход Ь-триггера подключен (Л к вторым входам синхронизации третьего и последующих триггеров счетчика импульсов, пр мые выходы второго и последующих триггеров счетчика импульсов соединен соответственно с s вторым и последующими входами элемен-, та совпадени , а выход второго вентил  управлени  подключен к входу Установки в единицу триггера счетчика импульсов. о со

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к устройствам автоматики, телемеханики, вычислительной и измерительной техники , и мо)::ет быть использовано в синтезаторах частот, в цифровых системах автоподстройки частоты, в измерительной аппаратуре.

Известен делитель частоты с переменным коэффициентом делени , содержащий четыре счетчика импульсов, два блока блокировки и блок коммутации , вырабатывающий последова- тельность импульсов, период которых измен етс - пропорционально периоду входного тактового сигнала в соответствии с сигналами установки кода управлени  или определ етс  суммой заданных циклов работы счетчиков с посто нными коэффициентами N и (м+1) , управл емых блоками коммутации , счетчиками импульсов и блоками блокировки til.

Однако указанное устройство имее сложную структуру, обладает ограниченными диапазонами коэффициентов делени , низкой надежностью и невысоким быстродействием. ,

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  делитель частоты с переменным коэффициентом делени , содержащий асинхронный счетчик импульсо вентили управлени , элемент совпадени , I -триггер, шину входного тактового сигнала, шину кода управлени  и выходную шину, причем пр мой выход каждого предыдущего триггера счетчика импульсов соединен с входом синхронизации последующего триггера, входьл установки в ноль первого и второго триггеров счетчика импульсов подключены к выходам .первого и второго йентилей управлени , а входы установки в единицу третьего и последующих вентилей управлени , первые вентилей управлени  соединены с пр мым выходом li-триггера, а вторые входы -,с шинами кода управлени , инфомационный вход Ь-триггера подключен к выходу элемента совпадени , а вход синхронизации - к шине тактового сигнала и к входу синхронизации первого триггера счетчика импульсов , пр мой выход которого и инверсные выходы второго и последующегО триггеров счетчика импульсов подключены к входам элемента совпадени  С21.

Известный делитель частоты с переменным коэффициентом делени  позвол ет путем выбора соответствующего кода управлени  установить любой целочисленный коэффициент делени  в пределах от 2 до 2 -«-I, где число триггеров в счетчике.

Однако быстродействие известного устройства зависит от Ч11слс) триггеров в счетчике, что приводит к при ципиальному ограничению верхней

границы диапазона коэффициентов делени  при сохранении максимально возможного дл  данного устройства быстродействи . Кроме того, известное устройство обладает пониженной- надежностью функционировани  из-за сбо  в работе при реально возможном разбросе временных задержек триггеров счетчика и логических элементов устройства.

Цель изобретени  - увеличение диапазона коэффициентов делени  при сохранении быстродействи  и при одновременном повышении надежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в делителе частоты с переменным коэффициентом делени , содержащем асинхронный счетчик импульсов , вентили управлени , элемент сопадени  и D -триггер, пр мой выход которого подключен к выходной шине и первым входам вентилей управлени , а синхронизации - к шине тактового сигнала и к входу синхронизации первого триггера счетчика импульсов, вторые входы вентилей управлени  сое:динены с шинами кода управлени , выход первого вентил  управлени  подключен к входу установки в нуль первого триггера счетчика импульсов, выходы третьего и последующих вентилей управлени  соединеьЛл с входами установки в единицутретьего и последующих триггеров

-счетчика импульса, пр мой выход каждого предыдущего триггера счетчика импульсов подключен к первому входу синхронизации последующего триггера счетчика импульсов, выход элемента совпадени  соединен с информационным входом 1 -триггера, а первый вход - с пр мим выходом первого триггера счетчика импульсов, инверсный выход Ъ -триггера подключен к вторым входам синхронизации третьго и последующих триггеров счетчика импульсов, пр мые выходы второго и последующих триггеров счетчика импульсов соединены соответственно вторым и последующими входами элемента совпадени , а выход второго вентил  управлени  подключен к входу установки в единицу второго триггера счетчика импульсов.

Техническа  сущность изобретени  заключаетс  в обеспечении принудительного обнулени  всех триггеров сч тчика импульсов, начина  с третьго , общим сигналом, подаваемым с инверсного выхода 1Э-триггера на вторые входы синхронизации этих триггеров, одновременно с установкой в единицу по входам установки в единицу тех триггеров счетчика импульсов, на которые поданы сигналы установки с выходов вентнлей управлени  в соответствии с заданным кодом управлени , что привело к независимости быстродействи  устройства от числа триггеро в счетчике импульсов и к исключению по влени  при разбросе временных задержек триггеров и элементов совпадени  (вентилей) коротких импульсэв с выхода второготриггера и ложного срабатывани  третьего триггера счетчика импульсов, а еле довательно, к увеличению диапазона коэффициентов делени  при сохранении быстродействи  и простой структуры устройства, а также к устранению возможных сбоев в работе устройства, т.е. к повышению на дежности его функционировани . tfa чертеже приведена функционал на  схема делител  частоты с переменным коэффициентом делени . Устройство содержит триггеры ... , вентили управлени  ,.. , элемент 3 совпадени , D -триггер 4, 1иину 5 тактового сиг нала, шины ...6 h кода управлени , выходную шину 7, асинхронны счетчик 8 импульсов, выполненный на триггерах ...1 п, причем пр мой выход t)-триггера 4 подключен к выходной шине 7 и первым входам вентилей ... 2 ,h , а вход синхронизации - к шине|5 и к входу синхронизации триггера счетчика 8, вторые входы вентилей 2 1... соединены с шинами ... , выхо вентил  . подключен к входу установки в нуль триггера , выходы вентилей ...2jrh подключены к вх дам установки в единицу соответственно триггеров ...1-п , пр мой выход каждого предыдущего триггера .. .1() подключен к первому входу синхронизации соответственно последующего триггера ..,i-z , выход элемента 3 соединен с информационным входом - триггера 4, а входы - с пр мыми выходами триггер ...l:ir , инверсный выход t -три гера 4 подключен к вторым входам синхронизации третьего и последующих триггеров ,..1.п . При построении предлагаемого де лител  частоты с переменным коэффи циентом делени  предполагалось, чт единичный сигнал (единица) соответствует выcoкo лy уровню напр же ни , а нулевой (нуль) - низкому уровню напр жени  независимо от пол ности напр жени , т.е. при отрицательных питающих напр жени х испол зуетс  отрицательнее логика, а при положительных - положительна  логи ка. Устройство работает следующим образом. При поступлении на шину 5 входного тактового сигнала счетчик 8 считает до тех пор, пока его триггеры 1 1... не установ тс  в состо ние 1,1.... До этого момента на выходе элемента 3 и на пр мом выходе Ъ -триггера 4 присутствует нулевой сигнал, а на выходах вентилей 2 1.. .2вП -сигнал, не оказывающий вли ние на работу счетчика 8. Опознавание состо ни  1,1... (младший разр д слева) происходит по заднему фронту первого импульса вход ного тактового сигнгша при переходе триггера в единичное состо ние когда остальные триггеры уже наход тс  в этом состо нии, что позвол ет исключить вли ние этих остальных триггеров на быстродейств11е устройства. После перехода счетчика 8 в состо ние опознавани  на выходе элемента 3 через врем , определ емое задержкой распространени  сигнала в этом элементе, по вл етс  единичный сигнал, в результате чего по заднему фронту второго импульса входного тактового сигнала О-триггер 4 переходит в единичное состо ние , на его инверснс выходе по вл етс  нулевой сигнал, и триггеры счетчика 8, начина  с третьего, устанавливаютс  в нулевые состо ни  независимо от входного тактового Iсигнала и от состо ни  предыдущих триггеров, что позвол ет производить установку триггеров в состо ние , определ емое кодом управлени  на шинах ... только по одному из установочных входов триггеров в данном случае по входу установки Триггера в единичное состо ние . Триггер переходит в нулевое состо ние по заднему фронту второго импульса входного тактового сигнала . Триггер переходит в нулевое состо ние по заднему фронту сигнала с пр мого выхода триггера одновременно с остальными триггерами лишь в том случае, если отсутствует сигнал управлени  установки с выхода его вентил  . В случае установки счетчика 8 в состо ние О,1,0...О, соответствующее коду управлени  1,1,0...О, с выходов вентилей и во врем  установки (при наличии единичного сирнала с пр мс5го выхода ТЗ -триггера 4) выдаетс  нулевой сигнал, под воздействием которого триггер остаетс  в нулевом состо нии после прихода третьего импулька входного тактового сигнала, а триггер - в единичном состо нии. С выходов остальных вентилей управлени  сигналы установки не выдаютс , а третий и последующий триггеры счетчика, устанавливаютс  в нулевые состо ни  по вторым входам синхронизации нулевым сигналом с инверсного выхода D-триггера. С приходом четвертого импульса входного тактового сигнала начинает происходить дополнение счетчика 8 до состо ни  опознавани . Далее процесс повтор етс . Таким о(, при сохранении простой структуры с стродействие устройства не зависит от числа триггеров в счетчике 8:, что позвол ет увеличить диапазон коэффициентов делени  при сохранении высокого быстродействи . Дополнительно введенные логические св зи позво-. л ют использовать при простой стру туре устройства в качестве состо ни  опознавани  состо ние полного заполнени  счетчика импульсов, что приводит к независимости быстродействи  устройства от числа триггеров и к устранению возможных сбоев, в работе при разбросе временных задержек распространени  сигнала в элементах совпадени  (вентил хУ-и триггерах устройства, а следователь но, и к повышению надежности устрой ства, так как все триггеры, начина  со второго, управл ютс  по входу установки в единицу, а импульс уста новки по вл етс  раньше перехода в нулевые, состо ни  триггеров, не управл емых по входу установки. Предлагаемой делитель частоты с переменным коэффициентом делени  по вол ет при необходимости (при возра тании числа триггеров счетчика импульсов ) увеличить нагрузочную способность (число подключенных к выходу t) -триггеров входов элементов ) D -триггера за счет введени  элементов И между инверсным выходом -триггера и вторыми входами синхронизации триггеров счетчика импульсов, начина  с п того, а также между пр 1иим выходом 1 -триггера и входами вентилей управлени . При этом быстродействие предлагаемого устройства сохран етс  прежним в то врем  как в известном оно дополнительно снижаетс . Предлагаемый делитель частоты с переменным коэффициентом делени  отличаетс  от известных серийно выпускаемых в СССР делителей частоты 46-63 и Ф5093 более простой структурой , лучшим использованием быстродействи  триггеров и более широким диапазоном входных частот. В приборе 46-63 этот диапазон составл ет 5 МГц, а в приборе Ф5093-10 МГц. При применении триггеров и элементов быстродействующих серий ЭСЛ или ЭСТЛ предлагаемое устройство позвол ет работать на частотах свыше 100 МГц. При этом обеспечиваетс  широкий диапазон коэффициентов делени  благодар  введе Л1ю дополнительных логических св зей между инверсным выходом 1 -триггера и вторыми входами синхронизации третьего и последующих триггеров счетчика импульсов устройства, которые позвол ют выбрать в качестве состо ни  познавани  состо ние полного заполнени  счетчика .импульсов при Сохранении простой структуры и обеспечить , таким образом, такую установку счетчика импульсов в заданное кодом управлени  состо ние, котоpaf привела к независимости быстродействи  устройства от числа триггеров в acHHxporfHcw счетчике импульсов и к устанению возможных сбоев в работе при разбросе временных задержек как триггеров, так и элементов , что имеет существенное значение в серийном производстве устрой ,ст0а.

Claims (1)

1. ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ, содержащий асинхронный счетчик импульсов, вентилй управления, элемент совпадения и В-триггер, прямой выход которого подключен к выходной шине и первым входам вентилей управления, а вход синхронизации ·* к шине тактового сигнала и к входу синхронизации первого триггера счетчика импульсов, вторые вхо^ы вентилей управления соединены с шинами кода управления, выход первого вентиля управления подключен к входу установки в нуль первого триггера счетчика импульсов, выходы третьего и последующих вентилей управления сое- . динены с входами установки в единицу третьего и последующих триггеров счетчика импульсов, прямой выход каждого предадущего триггера .счетчику импульсов подключен к первому входу синхронизации последующего триггера счетчика импульсов, выход элемента совпадения соединен с информационным зходом Ъ -триггера, а первый вход - с прямом выходом первого триггера счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона коэффициентов деления при сохранении быстродействия и при одновременном повышении надежности, инверсный выход Ъ-триггера подключен к вторым входам синхронизации третьего и последующих триггеров счетчика импульсов, прямые выходы второго и последующих триггеров счетчика импульсов соединен соответственно с вторыми последующими входами элемента совпадения, а выход второго вентиля управления подключен к входу установки в единицу второго триггера счетчика импульсов.

   SU 10706 со >