SU1539980A1

SU1539980A1 - Умножитель частоты следовани импульсов

Info

Publication number: SU1539980A1
Application number: SU874353182A
Authority: SU
Inventors: Сергей Геннадьевич Миронов; Александр Ильич Одинец; Сергей Николаевич Грызов
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительной и измерительной техники. Цель изобретени - повышение точности за счет экстраполировани выходной частоты - достигаетс введением регистров 8, 9 и 13 хранени , дешифратора 17, счетчика 16 импульсов, сумматоров 10,12 и 14, вычитател 11, триггера 18 и кодовой шины 7. Устройство также содержит регистр 1 хранени , делитель 2 частоты с переменным коэффициентом делени , делитель 4 частоты, элемент И 5, счетчик 6 импульсов, генератор 15 таковых импульсов, входную и выходную шины 19 и 3. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительной и измерительной техники.

Цель изобретени - повышение точности за счет экстраполировани выходной частоты.

На чертеже приведена электрическа структурна схема устройства.

Умножитель частоты следовани импульсов содержит первый регистр 1 хранени , выходы которого соединены с информационными входами делител 2 частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с выходной шиной 3, делитель 4 частоты, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И 5, выход - со счетным входом первого счетчика 6 импульсов , информационные входы которого соединены с кодовой шиной 7, выходы - с информационными входами второго регистра 8 хранени , выходы которого соединены с информационными входами третьего регистра 9 хранени , с соответствующими первыми входами первого сумматора 10 и со сдвигом на один разр д в сторону старших разр дов с соответствующими вторыми входами первого сумматора 10, выходы которого соединены с первыми входами вычитател 11, выходы которого соединены с первыми входами второго сумматора 12, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра 1 хранени , вторые входы - с выходами четвертого регистра 13 хранени , информационные входы которого соединены с выходами третьего регистра 9 хранени , с соответствуюсд

схэ со со

00

щими первыми входами третьего сумматора 14 и со сдвигом на один разр д в сторону старших разр дов с соответствующими вторыми входами третьего сумматора 14, выходы которого соединены с вторыми входами вычитател 11, генератор 15 тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом делител 2 с переменным коэффи- циёнтом делени , с первым входом элемента И 5 и со счетным выходом второго счетчика 16 импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 17, устано- вочный вход соединен с вторым входом элемента И 5 и с выходом триггера 18, вход сброса второго соединен с входной шиной 19, при этом первый, второй и третий выходы дешифратора 17 соединены с входами записи соответственно четвертого, третьего и второго регистров 13,9 и 8 хранени , четвертый выход дешифратора 17 соединен с установочным входом первого счетчика 6 импульсов, п тый выход - с входом записи первого регистра 1 хранени и шестой выход - с входом запуска триггера 18.

Умножитель частоты следовани импульсов работает следующим образом. I В исходном состо нии на быходе 1 триггера 18 имеетс высокий уровень (цепи начальной установки условно не. показаны) и элемент 5 открыт по второму входу.

После первых трех периодов входной частоты (на шине 19) информаци о длительности этих периодов, поступивша в регистры 8,9 и 13, будет верной и, следовательно, верной будет и частота на шине 3.

Рассмотрим работу устройства после прихода 1-го и последующих импульсов на шину 19.

На тактовый вход делител 15 поступают импульсы с выхода генератора 1 По переднему фронту 1-го импульса вход-: ной частоты триггер 18 переключаетс , элемент 5 закрываетс , преп тству те самым прохождению импульсов тактовой частоты на вход делител 15. В этот ж момент низким уровнем, поступающим с триггера 18 на установочный вход (сброса) счетчика 16,разрешаетс рабо- та последнего. По приходе очередного импульса тактовой частоты на первом выходе дешифратора 17 по вл етс высокий уровень. По фронту этого сиг

нала производитс запись в регистр 13 содержимого регистра 9. В этот же момент на втором выходе дешифратора 17 по вл етс низкий уровень, и по приходе следующего тактового импульса , по положительному перепаду сигнала на втором выходе дешифратора 17, производитс запись в регистр 9 содержимого регистра 8. Запись в регистр 8 содержимого счетчика 6 осуществл етс положительным перепадом на третьем выходе дешифратора 17 по приходе очередного тактцвого импульс с выхода генератора 15. По приходе следующего тактового импульса аналогичн производитс запись в счетчик 6 числа , с которого в следующем цикле начинаетс счет. Эта запись необходима дл учета в измерении периода входной частоты времени останова счетчика 6.

Таким образом, в регистрах 8, 9 и 13 хран тс числа N-, , N, , N,-..3 , несущие информацию о длительност х трех последовательных периодов входной частоты Т;( , Т, , Т, соответственно , причем

30

««-Т

FT

К

.

,е

. 0

5

где К - коэффициент делени делител 4„

Далее происходит суммирование в сумматоре 10 числа импульсов, соответствующего периоду Т{, с удвоенным числом этих же импульсов. Это удвоенное число получаетс путем сдвига в сторону старших разр дов на один разр д кода числа импульсов, соответствующего периоду Т( , что достигаетс путем соответствующего соединени выходов регистра 8 и второго входа сумматора 10, причем младший разр д второго входа сумматора 10 имеет низкий уровень (нуль).

Результат сложени , т.е. число 3NHVf, , соответствующее 3Tt- , параллельным кодом подаетс на вычитатель 11, на другой вход которого подаетс полученный в сумматоре 14 аналогичным образом код числа ЗМ , соответствующего ЗТ( . Результат вычитани подаетс на первый вход сумматора 12, на второй вход которого подаетс код числа N , соответствующего измеренной длительности периода Т,-.5 . Таким

5

образом, на выходе сумматора 12 получаетс код N,- , соответствующий Т; .

Задержка на операции суммировани и вычитани дл схемы, приведенной на фиг.1, выполненной на микросхемах серии К155 составл ет около 200 не.

Задержка импульса записи, поступающего на вход записи регистра 1, необходима дл правильной записи кода N.J , осуществл етс путем подключени входа записи регистра 1 к выходу дешифратора 17, положительный перепад на котором будет не ранее, чем через 200 не после записи в регистр 8.

Следующий по счету выход дешифратора 17 подключен к входу запуска триггера 18. При по влении очередного тактового импульса триггер 18 переключаетс и счетчик 6 начинает счет числа N п+1, установленного на шине 7, импульсов, поступающих с делител 4. Далее цикл работы повтор етс (с приходом следующего импульса входной частоты на шину 19). i

Таким образом, на выходе делител

2 к на шине 3 устанавливаетс частота

J-L

N.

I

F.

6Х.1

К,

причем установление частоты F..,,, отppif .

стает от измен ющейс F на врем

&х

N . 1/F,

где г- - врем задержки изменени

Feblx от изменени FW. Так, например, при тактовой частоте FT 10 МГц, входной частоте 1 кГц задержка € в данном устройстве составит 0,6 мкс, в прототипе - 1 мс

Claims

Формула изобретени

Умножитель частоты следовани импульсов , содержащий первый регистр хранени , выходы которого соединены с информационными входами делител частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с выходной шиной, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, делитель частоты, выход которого соединен со

399806

счетным входом первого счетчика импульсов , и входную шину, отличающийс тем, что, с целью повышени точности за счет экстраполировани выходной частоты, в него введены второй, третий и четвертый регистры хранени , кодова шина, дешифратор , второй счетчик импульсов,

,Q первый,второй и третий сумматоры,вы-, читатель и триггер, вход сброса которого соединен с входной шиной, вы- ход - с вторым входом элемента И, выход которого подключен к входу де-

.,. лител частоты, и с установочным входом второго счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, счетный вход соединен с выходом генератора

20 тактовых импульсов и с тактовым входом делител частоты с переменным коэффициентом делени , информационные входы первого счетчика импульсов соединены с кодовой шиной, выходы 25 с информационными входами второго регистра хранени , выходы которого соединены с информационными входами третьего регистра хранени , с соответствующими первыми входами первого

30 сумматора и со сдвигом на один разр д в сторону старших разр дов с соответствующими вторыми входами первого сумматора, выходы которого соединены с первыми входами вычитател , выходы которого соединены с первыми входами

35 второго сумматора, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра хранени , вторые входы - с выходами четвертого регистра хранени , информационные входы которого соединены с выходами третьего регистра хранени , с соответствующими первыми входами третьего сумматора и со сдвигом на один разр д в сторону старших разр дов с соответствующими вторыми входами третьего сумматора, выходы которого соединены с вторыми входами вычитател ,, при этом первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с входами записи соответственно четвертого, третьего и второго регистров хранени , четвертый выход дешифратора соединен с установочным входом первого счетчика импульсов, п тый выход - с входом записи первого регистра хране- ни , а шестой выход - с входом запуска триггера.

40

45

50

55

H э I

19

Т

«ЬгН К