SU447823A1 - Умножитель частоты импульсного сигнала - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике .

Известен умножитель частоты импульсного сигнала, содержащий управл емый генератор импульсов, формирователь импульсов, преобразователь длительности импульсов в напр жение , состо щий из счетчика, регистра, преобразовател  код-напр жение, элемента задержки и блока переписи кода, импульсный генератор образцовой частоты, фазовый компаратор , состо щий из ключей, логических схем «И и триггеров, делите.чь частоты, включенный в цени обратной св зи, интегратор , состо щий из реверсивного счетчика и преобразовател  код-напр жение, и сумматор , на входы которого ноданы сигналы с выхода преобразовател  код-напр жение и выхода интегратора.

Цель изобретени  - уменьшение паразитной частотной модул ции выходного сигнала.

Дл  этого в умножитель введены блок выделени  нулевых значений сигнала и переполнени  реверсивного счетчика интегратора, триггер и дополнительный ключ, причем выход дополнительного ключа подключен к входу блока переписи кода, один из входов ключа соединен с выходом формировател  импульсов , а другой - с выходом триггера, один из входов которого соедииен с входом блока переписи кода, а другой через блок выделени 

нулевых значений сигиала и переиолнепп  реверсивного счетчика - с выходом интегратора . На фиг. 1 изображена функциональна 

схема предлагаемого умно кител ; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Принцип действи  преобразовател  1 длительности импульса в напр жение и фазового

компаратора 2 следующий. На счетчик 3 преобразовател  непрерывно поступают пмпульсы с генератора 4 образцовой частоты. Каждый импульс входной частоты после некоторой небольшой задержки в элементе задержки 5

производит сброс на нуль счетчика 3. Благодар  этому в каждый момент прихода импульсов входной частоты код в счетчике 3 пропорционален периоду Гх сигнала умножаемой частоты. Если в момент прихода импульса

входного сигнала триггер 6 находитс  в состо нии , разрешаЕОщем прохождение этого импульса на блок переписи кода 7, производитс  перепись кода счетчика 3, пропорционального периоду Гх в регистр 8. Последний

управл ет преобразователем код-папр жение 9, величина напр жени  которого будет пр мо пропорциональна периоду Гх с точностью , определ емой соотнощением Гх и То (То - период колебаний генератора 4 образцовой частоты). Благодар  введению триггера 6 и ключа 10 перепись кода из счетчика 3 в регистр 8 будет осуществл тьс  лишь тогда, когда изменение входной частоты выходит за пределы полосы синхронизма, определ емой диапазоном регулировани  частоты но замкнутому контуру. Фазовый компаратор 2 в двух возможных случа х, когда период Гос импульсов обратной св зи С выхода делител  частоты 11 больше или меньше периода Гх, работает следующим образом. Случаю Гоо Т соответствует временна  диаграмма на фиг. 2. В момент ti очередной импульс- входной частоты поступает через ключ 12 на шину сброса в нулевое положеиие делител  11. Ключ 12, управл емый с выхода «1 триггера 13, находитс  в открытом состо нии, так как коммутаци  триггера происходит импульсами, задержанными относительно входных на врем  тз (с выхода элемента задержки 5). Путем сброса в нуль делител  11 осуществл етс  синфазирование начала сравннтельных интервалов времени (Гх + ) и поскольку Тз должно быть меньще Гх, то можно считать, что сравниваютс  Гх и Гос. По фронту импульса с выхода триггера 13 срабатывает триггер 14. В момент 4(2 ti -}- Гх) приходит очередной импульс входного сигнала, при этом сброс делител и 11 в нулевое положение не происходит, так как ключ 12 находитс  в закрытом состо нии. Задержанный входной импульс (момент а + Тз) переключает триггер 13. На врем  At совпадений уровней выходов «1 триггеров 13 и 14 срабатывает схема «И 15. Конец этого интервала определ етс  импульсом переполнени  делител  11 (момент времени тз), когда триггер 14 возвращаетс  в исходное состо ние. Таким образом, ключ 16, пропускающий импульсы образцовой частоты на вход «Вычесть реверсивного счетчика 17, открываетс  схемой «И 15 на врем  Д/f Гос - Тх - - 00 - . где TOO Гвых. /( (К - коэффициент умножени , равный коэффициенту делител  11); вых - период выходных колебаний умножител . Случаю Гос TX соответствует временна  диаграмма на фиг. 3. Процессы отличаютс  тем, что импульс переполнени  делител  11 приходит раньше очередного импульса входной частоты и ключ 18 открываетс  схемой «И 19 на врем  л,1 - j- 7 Л4 - J X ОСУмножитель работает следующим образом. В установившемс  режиме обрабатываетс  такое значение управл ющего напр жени  на зыходе сумматора 20, при котором имеет место равенство . Т ос - вых А X Равенство приближенное, так как Гх - величина непрерывна , а Гос принимает конечное множество значений. В силу приближенности равенства в установившемс  режиме наблюдаютс  колебани  выходной частоты с относительным размахом, определ емым величиной указанного произведени . В случае изменени  Гх регулирующее действие фазового компаратора 2, открывающего ключ 16 или 18, приводит к установлению в реверсивном счетчике 17 нового числа, соответствующего равенству (1). Благодар  свойствам импульсной системы регулировани  переходный процесс может быть весьма коротким при надлежащем выборе параметров умножител . Если изменение Гх выходит за пределы возможной регулировки по каналу обратной св зи (носредством реверсивного счетчика), то в действие вступает пр мой канал регулировани  (через преобразователь длительность-код-напр жение). В этом случае реверсивный счетчик 17 либо переполн етс , либо обнул етс , в результате блок выделени  нулевых значений и нереполнени  реверсивного счетчика 21 интегратора 22 подает команду на обновление числа в регистре 8 в соответствии с изменившимс  значением ГхПосле этого более точна  подстройка частоты управл емого генератора 23 осуществл етс  по цепи обратной св зи, а число в регистре 8 остаетс  неизменным до следующего существенного изменени  входной частоты. Дл  нормальной работы умножител  весь диапазон возможных значеннй управл ющего напр жени  с выхода преобразовател  код- напр жение 24 в пересчет ко входу управл емого генератора должен составить не менее двух ступеней квантовани  входного напр жени  преобразовател  код-напр жение 9. Кроме того, на фиг. 1 показан формирователь импульсов 25. Предмет изобретени  Умножитель частоты импульсного сигнала, содержащий управл емый генератор импульсов , формирователь импульсов, преобразователь длительности импульсов в напр жение, состо щий из счетчика, регистра, преобразовател  код-напр жение, элемента задержки и блока переписи кода, импульсный генератор образцовой частоты, фазовый компаратор, состо щий из ключей, логических схем «И и триггеров, делитель частоты, включенный в цепи обратной св зи, интегратор, состо щий из реверсивного счетчика и преобразовател  код-напр жение, и сумматор, на входы которого поданы сигналы с выхода преобразоваел  код-напр жение и выхода интегратора, отличающийс  тем, что, с целью уменьени  паразитной частотной модул ции выодного снгнала, в него введены блок выделени  нулевых значений сигнала и переполнени  еверсивного счетчика интегратора, триггер и ополнительный ключ, причем выход дополнительного ключа подключен к входу блока переписи кода, один из входов ключа соединен с выходом формировател  импульсов, а другой - с выходом триггера, один из входов

которого соединен с входом блока переписи кода, а другой через блок выделени  нулевых значений сигнала и переполнени  реверсивного счетчика - с выходом интегратора.