SU1626315A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем выделени  и умножени  экстремальных значений сходной частоты . Умножитель содержит генераюр 1 опорной частоты, делиюль 2 частоты, первый управл емый делитель 3 частоты, блок 4 синхронизации, входную шину 5, первый регистр 6 хранени , счетчик 7 импульсов, первую выходную шину 8, шину стоп 9, триггер 10, элемент И 11, второй регистр 12 хранени , второй управл емый делитель 13 частоты, вторую выходную шину 12 и устройство 15 сравнени . 1 ил. со С

Description

СП

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем выделени  и умножени  экстремальных значений входной частоты.

На чертеж - приведена электрическа  структурна  схема умножител .

Умножитель содержит генератор 1 опорной часттты, делитель 2 частоты, первый управл емый делитель 3 частоты, блок 4 синхронизации, входную шину 5, первый регистр 6 хранени , счетчик 7 импульсов, первую выходну10 шину 8, шину Стоп 9, триггер 10. элемент И 11, второй регистр 12 хранени , второй управл емый делитель 13 частоты, вторую виходную шину 14, устройство 15 сравнени .

Выход генератора 1 опорной частоты соединен с входами делител  2 частоты м первого управл емого делител  3 частоты и входом синхронизации блока 4 синхронизации , информационный вход которого соединен с входной шиной 5, первый выход - с входом записи первого регистра б хранени , второй выход - с входом установки О счетчика 7 импульсов.

Выход делител  2 частоты соединен с входом счетчика 7, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго pemcTDOR 6 и 12 хранени  и первой группой входов устройства 15 сравнени , втора  группа входов которого соединена с выходами второго регистра 12 хранени  и информационными входами второго управл емого делител  13 частоты, вход которого соединен с входом первого управл емого делител  3 частоты, а выход - с второй выходной шиной 14, причем выход первого управл емого делител  3 частоты соединен с первой выходной шиной 8, а информационные входы - с выходами первого регистра 6 хранени .

Выход устройства 15 сравнени  соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которого соединен с первым выходом блока 4 синхронизации, третий вход - с выходом триггера 10, а выход - с входом записи второго регистра 12 хранени .

Вход установки триггера 10 соединен с вторым выходом блока 4 синхронизации, а шина Стоп - с входом установки О триггера 10 Блок 4 синхронизации содержит элемент 16 задержки, формирователь 17 коротких импульсов, инвертор 18 и триггер 19.

Устройство работает следующим обраВ исходном состо нии (после включени  питани ) счетчик 7 импульсов и первый регистр 6 хранени  обнулены, второй регистр 12 хранени  установлен в единичное

состо ние (на всех выходах уровень логической 1), а триггер 10 обнулен.

Рассмотрим работу каналов раздельно.

Канал умножени  текущего значени 

входной частоты работает таким образом,

что импульсы частотой f0n с выхода генератора 1 опорной частоты поступают на вход делител  2 частоты его коэффициент делени  равен К и он определ ет коэффициент умножени  умножител  частоты С выхода

делител  2 импульсы с частотой f0n/K поступают на вход счетчика 7 импульсов,

На вход блока 4 синхронизации поступает входной сигнал с частотой FBx. На вход блока 4 синхронизации подаютс  импульсы

частотой f0n с выхода генератора 1 опорной частоты. На первом выходе блок 4 формирует прив занный к тактовой сетке генератора 1 опорной частоты короткий импульс управлени , соответствующий каждому началу

периода FBX входного сигнала, который поступает на первый регистр 6 хранени  и осуществл ет перезапись содержимого счетчика 7 импульсов в регистр 6. Этот же импульс управлени , пройд  через элемент

16 задержки в соответствии с циклом непрерывной работы умножител , обнул ет счетчик 7 импульсов.

С началом следующего периода входной частоты Рьх, соответствующего окончанию одного периода и началу следующего, формирователь 17 коротких импульсов снова формирует прив занный к тактовой сетке генератора 1 короткий импульс управлени , который осуществл ет перезапись содержимого счетчика 7 в регистр 6.

Таким образом, в регис i p 6 записывает- с  код измеренного перисгда

fon

45

N K

входной частоты FBx.

Одновременно с измерением следующего периода FHx, который происходит аналогично описанному, осуществл етс  синтезирование выходной частоты Рвых.т.

умножител  из частоты fon опорного генератора 1 посредством первого управл емого делител  3 частоты, коэффициент делени  которого определ етс  значением кода N длительности измеренного периода умножаемой частоты.

Таким образом, управл емый делитель 3 частоты начинает делить частогу fon в N раз. Частота выходной последовательности импульсов канала умножени  текущего значени  входной частоты определ етс  формулой

с fon ., г гвых т. - -1 гвх

Канал умножени  запомненного экстремального значени  входной частоты FBX, например максимального, работает следующим образом.

В соответствии с циклом непрерывной работы умножител  по приходу импульса управлени  с формировател  17 через элемент И 11 происходит перезапись информации со счетчика 7 во второй регистр 12 При этом на входы устройства 15 сравнени  будут поступать код периода NI с выхода второго регистра 12 и код текущего периода NI-H, поступающего со счетчика 7, значение которого измен етс  от 0 (в момент обнулени  счетчика 7 до NI-Ч в момент окончани  перезаписи содержимого счетчика 7 в регистры 6 и 12, т.е. в момент окончани  измер емого периода).

В зависимости от соотношени  кодов на входах устройства 15 сравнени  выполн етс  одно из условий

N, + , ;(1)

N,+I N, .(2)

При выполнении услови  (1) на выходе устройства 15 сравнени  присутствует сигнал , соответствующийуровню лог. 1 а при выполнении услови  (2) - уровень лог О Сигнал уровн  лог. 1, поступа  на один из входов элемента И 11, разрешает импульсу управлени  перезапись содержимого счетчика 7 в регистр 6. Сигнал уровн  лог. О блокирует смену информации в регистре 12. Таким образом, в регистре 12 запоминаетс  код NI минимального периода, соотьетству- ющего экстремуму максимума FQX

В исходном состо нии в буферном регистре 12 записаны все единицы, а на выходе триггера 10 уровень логического О, который запрещает прохождение первого импульса управлени , соответствующего началу первого измер емого периода, через элемент И 11. Задержанный на элементе 16 задержки первый импульс управлени  устанавливает триггер 10 в единичное состо ние ,

К приходу второго импульса входной частоты FBX. соответствующего окончанию одного периода и началу следующего элемент И 11 будет блокирован: триггер 10 ь единичном состо нии, а с выхода устройства 15 сравнени  тоже поступает сигнал уровн  логической единицы. Последнее обеспечиваетс  тем, что в исходном состо нии в регистре 12 записаны все единицы, следовательно, выполн етс  условие (1),

С началом второго периода входной частоты FBX формирователь 17 формирует прив занный к тактовой сетке генератора 1 короткий импульс управлени , который че- рез элемент И 11 поступает на вход записи регистра 12, записыва  в последний содержимое счетчика 6, т.е. код измеренного периода .

Рассмотрим случай, когда частота FBX

0 возрастает. В этом случае посто нно будет выполн тьс  условие(1), а на выходе устройства 15 сравнени  будет присутствовать сигнал лог. 1, который разрешает смену информации в регистре 12.

5Как только сигнал FDX, достигнув максимума (минимального периода), начнет уменьшатьс , код следующего за минимальным измер емого периода превысит значение кода (минимального), записанного в

0 регистре 12.

Следовательно, в этот момент уровень сигнала на выходе устройства 15 сравнени  изменитс  с лог. 1 на лог. О, потому, что начнет выполн тьс  условие (2). К моменту

5 по влени  импульса перезаписи элемент И 11 будет заблокирован лог О с выхода устройства 15 сравнени .

Таким образом, при выполнении услови  (2) смена информации в регистре 12 не

0 осуществл етс . В регистре 2 запомнитс  код минимального периода, соответствующего максимуму FBX. Это значение будет сохран тьс  до тех пор, пока Fux, возраста , не превысит уровн  запомненное макитму5 ма. Аналогично управл емому делителю 3 частоты управл емый делитель 13 частоты осуществл ет синтезирование выходной частоты РВЫХ з умножител  из чэстогы fon опорного генератора по коду, замомненно0 му в регистре 12.

Оба канала умножител  работают параллельно При этом, пока FBX возрастает, на обоих выходах (Рвых т и РЦЫх з) присутствует одна и та же умноженна  частота. А как

5 только FBX, достигнув максимума, начнет уменьшатьс , на выходе FBUX э будет присутствовать посто нна  частота, соответствующа  запомненному значению входной частоты, Если FBx снова, возраста , превы0 сит значение запомненного предыдущего экстремума, на обоих выходах умножител  снова будет присутствовать одна и та же умноженна  частота до тех пор, пока не пройдет (и запомнитс ) новый, более макси5 мальный экстремум.

Не трудно организовать работу предлагаемого умножител  на запоминание экс- трем/мов минимальных значений входной частоты. Дл  этого необходимо в исходном состо нии (после включени  питани ) записать в регистре 12 все нули, а также изменить услови , реализуемые устройством 15 сравнени , на следующие:

NI +1 NI;(3)

NI м NI.(4)

При этом выполнению услови  (3) соответствует уровень логической 1 на выходе устройства 15 сравнени , а выполнению услови  (4) - уровень лог. О. Это легко организовать , помен в входы кодов NI и NM устройства 15 сравнени  местами.

Кроме того, предлагаемый умножитель частоты позвол ет организовать запоминание текущего значени  сигнала FBx. в произвольный момент времени и синтезирование соответствующей умноженной частоты по сигнапу управлени  извне на шину Стоп при условии, что экстремальное значение частоты еще не зафиксировано.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Умножитель частоты, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с входами делител  частоты, первого управл емого делител  частоты и входом синхронизации блока синхронизации , информационный вход которого соединен с входной шиной, первый выход - с входом записи первого регистра хранени , а второй выход - с входом установки О

   счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом делител  частоты, а выходы - с информационными входами первого регистра хранени , выходы которого соединены с информационными входами первого управл емого делител  частоты, выход которого соединен с выходной шиной, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет

   обеспечени  возможности выделени  и умножени  экстремальных значений входной частоты, в него введены шина Стоп, триггер , элемент И, второй регистр хранени , второй управл емый делитель частоты, втора  выходна  шина и устройство сравнени , перва  группа входов которого соединена с выходами второго регистра хранени  и информационными входами второго управл емого делител  частоты, а выход - с первым

   входом элемента И, вход второго управл емого делител  частоты соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход - с второй выходной шиной, второй вход элемента И соединен с первым выходом блока

   синхронизации, третий вход - с выходом триггера, а выход - с входом записи второго регистра хранени , при этом вход установки 1 триггера соединен с вторым выходом блока синхронизации, а вход установки О

   триггера - с шиной Стоп.