SU1184080A1

SU1184080A1 - Способ умножения частоты следования импульсов и устройство для его осуществления.

Info

Publication number: SU1184080A1
Application number: SU833600191A
Authority: SU
Inventors: Andrej A Vikulin
Original assignee: Andrej A Vikulin
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1985-10-07

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и синтезаторах частот.

Цель изобретения - повышение точности умножения при осуществлении способа и повьппение точности при одновременном повышении функциональной надежности при использовании устройства.

На чертеже приведена электрическая структурная схема предлагаемого устройства для умножения частоты.

Способ умножения частоты следования импульсов заключается в том, что формируются одновременно две тактовые последовательности 'импульсов с соотношением частот следования, соответствующим заданному коэффициенту умножения, последовательности импульсов умножаемой частоты преобразуются в две информационные· последовательности, образованные путем раздельного счета на периоде следования импульсов умножаемой частоты двух тактовых последовательностей импульсов, которые сдвигаются одна относительно. Другой при помощи соответственно первой и второй тактовых последовательностей, одновременно выявляются совпадения импульсов в обеих информационных последовательностях, при этом, коэффициент умножения определяется из соотношения К= —Чг--, где и - частота импульсов соответственно в первой и второй тактовых последовательностях; - наибольший общий делитель значений £₁ и £_ζ, а ^знак "⁺" или определяется встречным или согласованным направлением сдвига первой и второй информационных последовательностей .

I

Устройство для осуществления способа содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом делителя 2

‘ частоты, Элемент 3 совпадения, выход которого соединен с выходной шиной 4, синхронизатор 5, первый вход’ которого соединен с входной шиной 6, выход - с информационными входами первого и второго регистров 7 и 8 сдвига, второй вход - с тактовым входом первого регистра 7 сдвига и со счетным входом делителя 2 частоты, выход которого соединен с тактовым входом второго регистра 8 сдвига, выходы которого соединены с соответствующими входами первого операнда элемента 3 совпадения,входы

5 второго операнда которого соединены с соответствующими выходами первого регистра 7 сдвига. Синхронизатор 5 может быть выполнен в виде формирователя 9 короткого импульса, вход ко<0 торого соединен с первым входом синхронизатора 5, выход - с входом запуска триггера 10, выход которого соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которого соеди15 йен с вторым входом синхронизатора 5, выход - с выходом синхронизатора 5 и с входом элемента 12 задержки, выход которого соединен с входом сброса триггера 10.

20 Элемент 3 совпадения может состоять из элементов И 13-1,...,13—к» первые и вторые входы которых соединены с соответствующими входами соответственно первого и второго

25 операндов, а выходы элементов И 13-1,...,13-8 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с выходом элемента 3 совпадения.

30 Способ осуществляется следующим образом.

Формируют одновременно первую и вторую тактовые последовательности импульсов с частотой следования им35 пульсов, причем соотношение частот £ и £₂ соответствует заданному

коэффициенту умножения.

Частота следования тактовых импульсов выбирается из заданной точности измерения. При этом должно выполняться условие £ » Р и £2^^' где Р - частота следования импульсов в последовательности импульсов умножаемой частоты.

45 Каждый период последовательности импульсов умножаемой частоты раздельно заполняют первыми и вторыми тактовыми импульсами, образуя соответственно первую и вторую информационные последовательности импульсов, каждую из которых сдвигают одну от• носительно другой при помощи со¹ответствующих тактовых последовательностей (например, встречно).

55 . Поскольку £ - количество первых тактовых импульсов в секунду, а 1/ Р = Т - период следования импульсов умножаемой частоты, то

3

1184080

4

£_η<Τ= η_ή - количество первых тактовых импульсов, заполняющих временной _:интервал между импульсами в первой информационной последовательности, т.е. это сдвиг последующего импуль- 5 са относительно предыдущего в первой информационной последовательности. Аналогично £₂'Т = п₂ - сдвиг последующего импульса относительно предыдущего во второй информационной после- ю довательности.

Так как одна информационная последовательность сдвигается встречно относительно другой, то ближайшим импульсом из второй информацион- 15 ной последовательности к какому-либо импульсу первой информационной последовательности являются поочередно различные импульсы второй информационной последовательности, т.е.20 сдвиг, между ближайшими импульсами соответственно первой и второй информационными последовательностями периодически изменяется от максимальной величины, равной сдвигу со- 25 седних импульсов во второй информационной последовательности (этот сдвиг меньше аналогичного в первой информационной последовательности), до нуля. Вследствие этого соответствующие импульсы в обеих информационных последовательностях совпадают. Так как движение последовательностей происходит постоянно, то через определенное время происходит совпадение других импульсов, а именно тех, у которых разность между сдвигами в момент предыдущего совпадения, минимальна. Эта минимальная разность равна наибольшему обще- ₄₀му делителю п₃ между величинами п_д и г«2. меньше п₃, но больше нуля. Указанная разность не может быть меньше г>₃ , но больше нуля. В противном случае в данный момент ₄₅времени вообще не будет рассматриваемых совпадений.

Такая разность между сдвигами импульсов соответствующих информационных последовательностей суще ствует, поскольку величина п₃ укладывается целое число раз в величинах в, и п₂,Так как п₂=£₉Т,

то п_э = £₃ Т , где £₃ - наибольший общий делитель величин £ и £₂.. За

' секунду первая информационная после• довательность сдвигается на £_д так^ тов, вторая - на тактов. Поэтому, если эти информационные последо-’вательности сдвигают встречно, то за секунду сдвиг между ними меняется на £_д+£₂ тактов. Разделив минимальный сдвиг между соседними импульсами в разных информационных последовательностях на изменение этого сдвига за Секунду, можно найти время его изменения до нуля:

Т =—.

£₄*£₂

-Поскольку процесс изменения указанного сдвига является периодическим, то величина Ζ - его периодом, а частота повторения этого процесса

г _ ί _ 1 1 ⁺ _ р ^1*^2 ,

Чых' _т ‘ _т £₅

т.е., формируя каждый раз импульс в момент достижения определенного сдвига между соответствующими импульсами первой и второй информацион* ных последовательностей, получают результирующую последовательность импульсов.

В этой последовательности частота следования импульсов выше исходной в К раз. Как было описано, коэффициент умножения можно вычислить по формуле

I/ - _^вия - ^1 ⁺ ^2

’ ^р ' £= '

По аналогии с выведенной формулой для коэффициента умножения при встречном сдвиге информационных последовательностей можно написать формулу для коэффициента умножения при сдвиге информационных последовательностей в однуи ту же сторону.

В этом случае коэффициент умножения частоты следования импульсов.

к-(£,-Е_г)/£,.

При реализации предлагаемого способа необходимо учитывать следующее . Так как £_} - наибольший общий делитель величин £, и £₂, то можно записать

£_д=р£₃ ·, ’

где р и - некоторые простые числа, при которых р + ^ ^СК··

Поскольку частоты £, и £₂ выбираются и, следовательно, выбирается ' и частота £₃ , то для устранения влияния дискретности при умножении

1184080

частоту £3 выбирают так, чтобы соблюдалось равенство

£₃ = (ρ+<ν)ΓΛ ,

где т - целое число, которое выбирают, исходя из условия

£₃ » р.

Устройство работает следующим образом.

На. шину 6 устройства поступает последовательность импульсов умножаемой частоты. Эта последовательность импульсов при помощи синхронизатора 5 синхронизируется с импульсами с выхода генератора 1 (и следовательно делителя 2) и поступает на информационные входы ре-ч гистров 7 и 8, на тактовые входы которых поступают соответственно первая и вторая тактовые последова-» тельности импульсов с выходов соответственно генератора 1 и делителя 2.

Таким образом, импульсы первой тактовой последовательности импульсов заполняют временные промежутки между входными импульсами. В результате чего образуется первая информационная последовательность (в регистре 7). Аналогично импульсы второй тактовой последовательности импульсов заполняют временные промежутки между вторыми импульсами, в результате чего образуется вторая информационная последовательность (в регистре 8).

Каждая из указанных информационных последовательностей сдвигается, например, встречно соответствующими тактовыми последовательностями импульсов. При этом в 'определенные моменты времени на соответствующих выходах регистров 7 и 8 одновременно не появляются единичные сигналы.

В другие же моменты времени на соответствующих выходах регистров 7 и 8 появляются единичные сигналы. Последние поступают на соответствующие входы первого и второго операндов элемента 3 и далее на шину 4. Таким образом, производится умножение частоты следования входных импульсов.

1184080

Claims

1. Способ умножения частоты следования импульсов, заключающийся в формировании одновременно двух тактовых импульсов с соотношением частот следования, соответствующим заданному коэффициенту умножения, в преобразовании последовательности импульсов умножаемой частоты

в две информационные последовательности, образованные путем раздельного счета на периоде следования импульсов умножаемой частоты двух тактовых последовательностей импульсов, отличающийся гем,, что, с целью повышения точности умножения, первую и вторую информационные последовательности сдвигают одну относительно другой при помощи соответственно первой и второй тактовых последовательностей, одновременно выявляя совпадения импульсов в обеих информационных последовательностях,при этом коэффициент умножения определяют из соотношения

где и £₂ - частота импульсов соответственно в первой и второй тактовых последовательностях;

£₃ - наибольший общий делите5й> значений и £₂ ,

а знак "+" или определяется встречным или согласным направлением сдвига информационных последовательностей.

2. Устройство для умножения частоты следования импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом делителя частоты, элемент совпадения, выход которого соединен с выходной шиной устройства, и входную шину, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности при одновременном повышении функциональной надежности, в него введены два регистра сдвига и синхронизатор, первый вход которого соединен с входной шиной, выход - с информационными входами первого и второго регистров сдвига, второй вход - с тактовым входом первого регистра сдвига и со счетньм входом делителя частоты, выход которого соединен с тактовым входом второго регистра сдвига, выходы которого соединены с соответствующими входами первого операнда элемента совпадения , входы второго операнда которого соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига.

зи .„1184080

>

1 1184080 2