SU446940A1 - Frequency multiplier - Google Patents

Frequency multiplier

Info

Publication number
SU446940A1
SU446940A1 SU1890433A SU1890433A SU446940A1 SU 446940 A1 SU446940 A1 SU 446940A1 SU 1890433 A SU1890433 A SU 1890433A SU 1890433 A SU1890433 A SU 1890433A SU 446940 A1 SU446940 A1 SU 446940A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
trigger
pulses
multiplier
circuit
Prior art date
Application number
SU1890433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Трохин
Михаил Петрович Четаев
Вера Ивановна Энтина
Александр Маркович Бродецкий
Валентина Ивановна Пенкина
Original Assignee
Украинский Заочный Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Украинский Заочный Политехнический Институт filed Critical Украинский Заочный Политехнический Институт
Priority to SU1890433A priority Critical patent/SU446940A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU446940A1 publication Critical patent/SU446940A1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к тех- ническим средствам вшислительной техники, в частности к широкодиапазонныы умножител м частоты, и может быть использовано в вычислительных устройствах, в системах автоматического управлени , телемеханики и других устройствах , имеющих частотный выход.The invention relates to the technical means of the ancillary equipment, in particular to wide-range frequency multipliers, and can be used in computing devices, in automatic control systems, telemechanics and other devices having a frequency output.

Известен умножитель частоты, содержащий управл емый генератор, делитель частоты в цепи обратной св зи и триггер.A frequency multiplier is known comprising a controlled oscillator, a frequency divider in the feedback circuit, and a trigger.

Однако в известном умножителе работа диапазона умножаемых частот (полосы синхронизма и захвата незначительна,However, in a well-known multiplier, the operation of the frequency range being multiplied (synchronization and capture bands is insignificant,

С целью расширени  полосы захвата синхронизации и защиты схемы умножител  от потерь импульсов умножаемой частоты в предлагаемый умножитель частоты введены генератор тактовых импульсов, четыре схемы синхронизации, два триггерных счетчика, схема защиты и ба|л нсный демодул тор, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен непосредственно к одним входам триггерных счетчиков и че-. рез две схемы синхронизации - ко 5 вторым входам этих же триггериых счетчиков, выходы которых через две другие схемы синхронизации соединены со входами схемы защи-гы. выход последней через последовательно соединенные триггер и оалансный демодул тор подключен ко входу управл емого генератораIn order to expand the synchronization capture bandwidth and protect the multiplier circuit from loss of multiplied frequency pulses, a clock pulse generator, four timing circuits, two trigger counters, a protection circuit and a bank demodulator are inserted into the proposed frequency multiplier, and the clock pulse output is directly connected to one inputs of trigger counters and cut two synchronization circuits - to the 5 second inputs of the same trigger meters, the outputs of which through two other synchronization circuits are connected to the inputs of the protection circuit. the output of the latter through a series-connected trigger and an balanced demodulator is connected to the input of the controlled oscillator

На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого умножител  частоты.The drawing shows a functional diagram of the proposed frequency multiplier.

Предлагаемый умножитель оодержит генератор I тактовых иьшульсой четыре схемы синхронизации 2-5, два триггерных счетчика б и 7, схему защиты 8. триггер 9, балансный The proposed multiplier contains generator I clock and pulse four timing circuits 2-5, two trigger counters b and 7, protection circuit 8. trigger 9, balanced

0 модул тор 10, управл емый генератор II, делитель частоты 12,0 modulator 10, controlled oscillator II, frequency divider 12,

Принцип работы умножител  частоты целесообразно рассматривать в трех режимах,The principle of operation of the frequency multiplier should be considered in three modes,

В первом режиме при отсутствии Iимпульсов умножаемой частоты f, и импульсов частоты, / ооратной св зи схема работает следующим образом . Генератор I тактовых импульсов периодически вырабатывает однопол рные импульсы тактовых частот F, У( Гг смещенных во времени на половину периода их колебаний. Импульсы тактовой частоты /7 поступа  на счетные входы младших разр дов триггерпых счетчиков 6 и У, выполн ющих роль интегрирующего устройства, синхронно заполн ют их. Благодар  начальной записи единицы в один из старших разр дов триггерных счетчиков выходные импульсы со старших разр дов счетчиков сдвигаютс  во врем.ени точно на половину их периода. Воздейству  через схему защиты 8 на триггер 9, преобразущий совместно с триггерьыми счетчиками 6 и 7 импульсы входной частоты и частоты /г обратной св зи в широтно-шипульсное напр жение, среднее значение которого пропорционально интегралу по времени от разности частот //и /г , эти импульсы вызывают колебательный режим триггера со скважностью, равной 0,5, при этом напр жение на выходе балансного демодул тора 10 отсутствует, так как он выполнен по балансной схеме и представл ет собой активный RC-фильтр нижних частот с усилителем. Во втором рениме работа схемы при наличии импульсов умножаемой частоты /, происходит следующим образом. Импульсы частоты / поступают на вход схемы синхронизации 2, котора  запоминает их путем изменени  состо нь:Я триггера, вход щего в эту схему, и осуществл ет ввод импульсов частоты /г на второй счетный вход триггерного счетчика 6синхронно с импульсом тактовой частоты Fi , Аналогично работают схемы синхронизации 3, и 5, в результате чего достигаетс  защита схемы умножител  от сбоев и безвоз вратной потери информации. Помимо тактовых импульсов частоты FI триггерные счетчики 6 и 7заполн ютс  импульсами частот /г и Д , это приводит к изменению скважности импульсного напр жени  триггера 9, что, в свою очередь, вызывает по вление среднего значени  посто нного напр жени  на выходе балансного демодул тора 10. 0 На выходе управл емого генера тора И по вл етс  импульсное напр жение , частота которого соответствует коэффициенту делени , установленному на делителе частоты 12. Следовательно, в установившемс  режиме строго выдерживаетс  равенство / f, . В третьем режиме цроцессаработы умножител  частоты может произойти скачкообразное изменение значени  умножаемой частоты /, , при этом наступает сбой, безвозвратна  потер  некоторого количества импульсов умножаемой частоты и нарушение синхронизма; дл  избежани  этого в умножителе предусмотрена cxqMa защиты 8, представл юща  собой реверсивный управл емый сдвиговый регистр, который совместно с триггерными счетчиками 6 и 7 обеспечивает бесперебойную работу умножител  в динамических режимах. При резком возрастании частоты ji (однако при условии/, ) частота выходных импульсов со старшего разр да триггерного счетчика 6 может превысить частоту выходных импульсов со старшего разр да триггерного счетчика 7 в два и более раза. В этом случае реверсивный сдвиговый регистр схемы защиты 8 прекращает колебательный режим триггера 9, установив его в состо ние , при котором полное напр жение поступает на управл емый генератор , а последний, вырабатыва  сигнал более высокой частоты, осуществл ет компенсацию рассогласовани  в схеме. Одновременно схема защиты запоминает количество импульсов рассогласовани  и разре- , шает нормальный режим работы выходного триггера только при условии полной компенсации. При таком способе защиты схемы умножител  несколько ухудшаютс  динамические показатели, но отсутствует потер  сиьхронизма и безвозвратна  потер  импульсов умножаемой частоты /, Ёмкость динамической пам ти схемы защиты определ етс  формулой Q-2(m-2) , где п - количество разр дов триггер1 ого счетчика; гп - количество разр дов реверсивного регистра. Возвр ащение схемы в нормальный режим работы происходит автоматически по мере уменьшени  разности между количеством импульсов часто ты /, и количеством импульсов частоты /г . Благодар  частотно-фазовому принципу раооты цифро-аналогового интегратора, свойствам дискретног делител  частоты и построению умножител  с обратной св зью статическа  точность умножител  может достигать 0,01 и выше. При выборе соответствующих элементов тактовые частоты могут быть пор дка мегагерц, а посто нна  времени активного RC-фильтр - пор дка нескольких микросекунд, что обеспечивает сравнительно высокую динамическую точность умножител . Умножитель частоты представл ет собой цифровую астатическую след щую систему частотно-фазовог типа, а так как в нем триггерные счетчики 6 и 7 выполн ют роль интеграторов и, кроме того, имеетс  динамическа  пам ть на регистре 8 то при умножении низких частот в паузах между импульсами входного сигнала цепь обратной св зи не размыкаетс . Благодар  этому в умножителе полоса синхронизма совпадает с по лосой захвата, которые, в свою очередь, определ ютс  свойствами примен емого перестраиваемого по частоте генератора. Например, при использовании в качестве управл емого генератора устройства типа широкодиапазонного мультивибратора с коэффициентом перекрыти  по 40о частоте пор дка 10 при частоте входного сигнала 0,1 + 1000 Гц (перекрытие по частоте 10 ) диапазон захвата и синхронизма совпадает с диапазоном изменени  частоты сигнала, следовательно,предлагаемый умножитель частоты может быть эффективно использован при умножеНИИ низких и инфранизких настот со значительными (пор дка 10 и более) иоаффициентами умножени . ПРЕдаЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ ; Умножитель частоты, содержащий управл емый генератор, делитель частоты в цепи обратной св зи и триггер, отличающийс   тем, что, с целью расширени  полосы захвата синхронизации и защиты схемы умножител  от потерь импульсов умножаемой частоты, в него введены генератор тактовых импульсов, четыре схемы синхронизации , два триггерных счетчика, схема защиты и балансный демодул тор , при этом выход генератора тактовых импульсов подключен непосредственно к одним входам триггерных счетчиков и через две схемы синхронизации-- к вторым входам этих же триггерных счетчиков, выходы которых через две другие схемы синхронизации соединены с входами схемы защиты, выход последней через последовательно соединенные триггер и балансный демодул тор подключен к входу управл емого генератора.In the first mode, in the absence of I pulses of the multiplied frequency f, and pulses of frequency, / ooratnoy communication, the scheme works as follows. The generator of I clock pulses periodically produces unipolar pulses of clock frequencies F, Y (Gg of their oscillations shifted in time by half the period of their oscillations. Pulses of clock frequency / 7 arriving at the counting inputs of the lower bits of trigger meters 6 and U, which act as an integrating device, synchronously they are filled in. Due to the initial recording of the unit in one of the high-order bits of the trigger counters, the output pulses from the high-order bits of the counters are shifted in time by exactly half of their period. 8 on the trigger 9, converting together with the trigger counters 6 and 7, the input frequency and feedback frequency pulses into a pulse width pulse voltage, the average value of which is proportional to the time integral of the frequency difference // and / g, these pulses cause an oscillating trigger mode with a duty cycle of 0.5, while the voltage at the output of the balanced demodulator 10 is absent, since it is made according to a balanced circuit and is an active RC low-pass filter with an amplifier. In the second renim, the operation of the circuit in the presence of multiplied frequency pulses /, is as follows. The frequency pulses / enter the input of the synchronization circuit 2, which memorizes them by changing the state: I have a flip-flop included in this circuit, and introduces frequency pulses / g to the second counting input of the trigger counter 6 synchronously with the clock frequency fi, Similarly, synchronization circuits 3, and 5, as a result of which the multiplier circuit is protected from failures and without loss of information. In addition to the clock pulses of the frequency FI, the trigger counters 6 and 7 are filled with pulses of frequencies / g and D, which leads to a change in the duty cycle of the pulse voltage of the trigger 9, which in turn causes the appearance of the average DC voltage at the output of the balanced demodulator 10 .0 At the output of the controlled oscillator AND, a pulsed voltage appears, whose frequency corresponds to the division factor set on frequency divider 12. Therefore, in the steady state, the equality / f, is strictly maintained. In the third mode of the workflow of the frequency multiplier, an abrupt change in the value of the frequency to be multiplied may occur, and a malfunction occurs, irretrievably lost a certain number of multiplied frequency pulses and a breakdown in synchronism; To avoid this, the cxqMa of protection 8 is provided in the multiplier, which is a reversible controlled shift register that, together with trigger counters 6 and 7, ensures the smooth operation of the multiplier in dynamic modes. With a sharp increase in the frequency ji (however, under the condition of /,) the frequency of the output pulses from the high bit of the trigger counter 6 can exceed the frequency of the output pulses from the high bit of the trigger counter 7 by two or more times. In this case, the reversible shift register of the protection circuit 8 terminates the oscillatory mode of the trigger 9, setting it to a state in which the full voltage is applied to the controlled oscillator, and the latter, producing a higher frequency signal, performs compensation for the error in the circuit. At the same time, the protection circuit remembers the number of mismatch pulses and resolves the normal operation of the output trigger only under the condition of full compensation. With this method of protection of the multiplier circuit, the dynamic indicators somewhat deteriorate, but there is no loss of synchronism and irretrievable loss of multiplied frequency pulses. The capacity of the dynamic memory of the protection circuit is determined by the formula Q-2 (m-2), where n is the number of bits of the trigger 1 counter ; gp is the number of bits of the reverse register. The circuit returns to normal operation automatically as the difference between the number of frequent pulses /, and the number of frequency pulses / g decreases. Due to the frequency-phase principle of the digital-to-analog integrator, the properties of a discrete frequency divider and the construction of a feedback multiplier, the static multiplier accuracy can reach 0.01 and higher. When selecting the appropriate elements, the clock frequencies can be on the order of megahertz, and the time constant of the active RC filter can be on the order of several microseconds, which ensures a relatively high dynamic accuracy of the multiplier. The frequency multiplier is a digital astatic tracking system of a frequency-phase type, and since it has trigger counters 6 and 7 that play the role of integrators and, moreover, there is a dynamic memory on register 8 when multiplying low frequencies in the pauses between pulses The input signal does not open the feedback circuit. Due to this, in the multiplier, the synchronism band coincides with the capture bandwidth, which, in turn, are determined by the properties of the applied frequency tunable generator. For example, when using a device as a controlled oscillator of a wide-range multivibrator type with an overlap factor of 40 °, the frequency is of the order of 10 at an input signal frequency of 0.1 + 1000 Hz (frequency overlap 10), the capture frequency and synchronism range coincide with the frequency range of the signal, therefore The proposed frequency multiplier can be effectively used for multiplying low and infra-low values with significant (on the order of 10 or more) and multipliers. SUGGESTS INVENTIONS; A frequency multiplier containing a controlled oscillator, a frequency divider in the feedback circuit, and a trigger, characterized in that, in order to broaden the synchronization acquisition band and protect the multiplier circuit from loss of the multiplied frequency pulses, four clock circuits two trigger counters, a protection circuit and a balanced demodulator, while the output of the clock generator is connected directly to one of the inputs of the trigger counters and through two synchronization circuits-- to the second inputs quiet same trigger counters, the outputs of which two other synchronization circuits are connected to inputs of the protection circuit, the output of the last flip-flop through the serially connected and balanced demodulator connected to an input of a controlled oscillator.

66

«12"12

dVX.dVX.

11eleven

ЮYU

SU1890433A 1973-03-06 1973-03-06 Frequency multiplier SU446940A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1890433A SU446940A1 (en) 1973-03-06 1973-03-06 Frequency multiplier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1890433A SU446940A1 (en) 1973-03-06 1973-03-06 Frequency multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU446940A1 true SU446940A1 (en) 1974-10-15

Family

ID=20544581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1890433A SU446940A1 (en) 1973-03-06 1973-03-06 Frequency multiplier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU446940A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4308508A (en) Phase locked loop frequency modulator
US4068199A (en) Digital phase-locked loop frequency modulator
US4068198A (en) Phase-locked loop frequency shift key modulator
US3976946A (en) Circuit arrangement for frequency division by non-integral divisors
Hess Cycle slipping in a first-order phase-locked loop
US4027262A (en) Phase detector employing quadruple memory elements
SU446940A1 (en) Frequency multiplier
JPH0553081B2 (en)
US3371291A (en) Current control of oscillator frequency
US4389621A (en) Phase locked loop stabilized against temperature and voltage variations
US2669659A (en) Stabilized generator
SU554625A1 (en) Device for monitoring the state of the radio link
SU446883A1 (en) Frequency multiplier
SU1713102A1 (en) Phase-lock loop
SU475562A1 (en) Automatic frequency control device
JPS5748849A (en) Digital phase modulator
SU428566A1 (en) DIGITAL DEVICE OF FREQUENCY AUTO CONSTRUCTION
SU1518867A1 (en) Device for shaping fm-signals
SU526996A1 (en) The device is a digital phase-locked loop
SU458086A1 (en) Device for oscillator frequency stabilization
SU621060A1 (en) Arrangement for automatic phase tuning of frequency
SU1481754A1 (en) Random binary number generator
SU1215185A1 (en) Synchronizing device with phase-lock control
SU732866A1 (en) Slave frequency multiplier
SU526997A1 (en) Device for automatic frequency control, changing according to a given law