SU732866A1 - Slave frequency multiplier - Google Patents

Slave frequency multiplier Download PDF

Info

Publication number
SU732866A1
SU732866A1 SU772540227A SU2540227A SU732866A1 SU 732866 A1 SU732866 A1 SU 732866A1 SU 772540227 A SU772540227 A SU 772540227A SU 2540227 A SU2540227 A SU 2540227A SU 732866 A1 SU732866 A1 SU 732866A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
output
input
counter
pulses
Prior art date
Application number
SU772540227A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Егорович Чеботаев
Валентин Федорович Мотин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3327
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 Предприятие П/Я А-3327 filed Critical Предприятие П/Я А-3327
Priority to SU772540227A priority Critical patent/SU732866A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU732866A1 publication Critical patent/SU732866A1/en

Links

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в импульсных системах, а также для преобразования процессов, информация о которых передается частотным методом.The invention relates to computer technology and can be used in pulsed systems, as well as for converting processes, information about which is transmitted by a frequency method.

Известны умножители частоты, содер— 5 жашие управляемые генераторы частоты, фазовые компараторы и нелинейные элементы [1].Frequency multipliers are known, containing 5 controlled controllable frequency generators, phase comparators, and nonlinear elements [1].

Наличие перечисленных устройств приводит к значительной фазовой ошибке преобразования, а также к существенной статической и динамической ошибке воспроизведения частоты. Кроме того, такие схемы не позволяют осуществлять постро— ение следящих умножителей частоты с приемлемыми динамическими характеристиками при наиболее простой аппаратурной реализации.The presence of these devices leads to a significant phase conversion error, as well as a significant static and dynamic error in reproducing the frequency. In addition, such schemes do not allow the construction of servo frequency multipliers with acceptable dynamic characteristics with the simplest hardware implementation.

Наиболее близким к предлагаемому явля— х ется следующий умножитель частоты, содержащий измеритель рассгласования, выполненный на базе реверсивного счетчика, двух Ключей и двух элементов ИЛИ, ключ-форми рователь, на сигнальный вход которого подается опорное напряжение iUo, интегратор, занимающий элемент, генератор импульсов управляемой частоты и связиClosest to the proposed one is the following frequency multiplier, containing a mismatch meter based on a reversible counter, two Keys and two OR elements, a key driver, to the signal input of which a reference voltage iU o is supplied, an integrator occupying the element, a generator pulses of controlled frequency and communication

Устройство осуществляет умножение входной частоты на постоянное число с помощью изменения выходной частоты управляемого генератора в-зависимости от управляющего воздействия, формируемого с интегратора через запоминающий элемент, используемый для сглаживания флюктуаций выходного напряжения интегратора. Умножитель работает в релейно-пропорциональном режиме. Однако такая организация умножителя сравнительно сложна. Кроме того, он не обеспечивает нулевой фазовой ошибки, что в принципе невозможно из-за нестабильности таких элементов . как управляемый генератор, интегратор. Для осуществления функционирования необходимо использование опорного напряжения ( t Uq )» что снижает возможности умножителя и усложняет его аппаратурную реализацию. Можно построить следящий умножитель частоты с использованием только дискретных элементов с более высокой стабильностью и надежностью при более простой аппаратурной реализации. 5 В качестве генератора импульсов высокой частоты можно использовать кварцевый генератор с высокой стабильностью колебаний и построить устройство следящего типа с высокими статическими и динами- ю ческими характеристиками.The device multiplies the input frequency by a constant number by changing the output frequency of the controlled generator, depending on the control action generated from the integrator through a storage element used to smooth out fluctuations in the output voltage of the integrator. The multiplier operates in relay proportional mode. However, such organization of the multiplier is relatively complex. In addition, it does not provide a zero phase error, which is impossible in principle due to the instability of such elements. as a controlled generator, integrator. For the implementation of the operation it is necessary to use the reference voltage (t Uq) ”, which reduces the capabilities of the multiplier and complicates its hardware implementation. You can build a tracking frequency multiplier using only discrete elements with higher stability and reliability with a simpler hardware implementation. 5 As a high-frequency pulse generator, you can use a quartz generator with high stability of oscillations and build a tracking device with high static and dynamic characteristics.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplification of the device.

Указанная цель достигается тем, что в следящий умножитель частоты, содержа- 15 щий измеритель рассогласования, первый вход которого соединен со входом умножителя, и делитель частоты, выход которого соединен со вторым входом измерите20 ля рассогласования, а вход - с выходом умножителя, введен управляемый делитель частоты, генератор импульсов, реверсивный счетчик, триггер, элемент И и счетчик, причем первый и второй входы управля ем ого делителя частоты подключены соответственно к выходу генератора импульсов и реверсивного счетчика, а выход к выходу умножителя, первый и второй входы реверсивного счетчика соединены 3Q соответственно с первым выходом измерителя рассогласования и выходом элемента И, входы которого подключены ко второму выходу измерителя рассогласования, выходу триггера и выходу генератора импульсов, первый, второй и третий входы счетчика соединены соответственно с выходом генератора импульсов, входом умножителя и выходом реверсивного счетчика, первый вход триггера подключен ко входу умножителя, а второй вход - к выходу счетчика.This goal is achieved by the fact that in the tracking frequency multiplier containing 15 a mismatch meter, the first input of which is connected to the input of the multiplier, and a frequency divider whose output is connected to the second input of the mismatch meter 20, and the input - with the output of the multiplier, a controlled divider is introduced frequency, pulse generator, reversible counter, trigger, AND element and counter, the first and second inputs of the controlled frequency divider being connected respectively to the output of the pulse generator and reversible counter, and the output to the output of the multiplier, the first and second inputs of the reversing counter are connected 3Q, respectively, with the first output of the mismatch meter and the output of the And element, whose inputs are connected to the second output of the mismatch meter, the trigger output and the output of the pulse generator, the first, second and third inputs of the counter are connected respectively to the output of the generator pulses, the input of the multiplier and the output of the reversible counter, the first input of the trigger is connected to the input of the multiplier, and the second input to the output of the counter.

На чертеже представлена структурная схема следящего умножителя частоты.The drawing shows a structural diagram of a tracking frequency multiplier.

Умножитель содержит измеритель 1 45 рассогласования, делитель 2 частоты, вход которого соединен с выходом умножителя (первый вход измерителя 1 рассогласования является входом устройства, а второй соединен с выходом делителя частоты 2.), реверсивный счетчик 3, триггер 4, первые входы которых соединены соответственно с выходом элемента И 5 и счетчика 6, вторые - с первыми выходом и входом измерителя 1 рассогласования соответственно, а выходы подключены к первым входам счетчика 6 и элемента И 5 соответственно, второй и третий входы которого соединены с выходом генератора импульсов и вторым выходом измерителя 1 рассогласования соответственно, второй вход счетчика 6 соединен с выходом генератора 7 импульсов, первый и второй входы управляемого делителя 8 частоты подключены к выходам реверсивного счетчика 3 и генератора 7 импульсов соответственно, а выход соединен с входом делителя 2 частоты, третий вход счетчика 6 подключен ко входу устройства.The multiplier contains a mismatch meter 1 45 , a frequency divider 2, the input of which is connected to the output of the multiplier (the first input of the mismatch meter 1 is the input of the device, and the second is connected to the output of the frequency divider 2.), a reverse counter 3, trigger 4, the first inputs of which are connected respectively with the output of the And 5 element and counter 6, the second with the first output and input of the mismatch meter 1, respectively, and the outputs are connected to the first inputs of the counter 6 and the And 5 element, respectively, the second and third inputs of which are connected s with the output of the pulse generator and the second output of the mismatch meter 1, respectively, the second input of the counter 6 is connected to the output of the pulse generator 7, the first and second inputs of the controlled frequency divider 8 are connected to the outputs of the reversible counter 3 and pulse generator 7, respectively, and the output is connected to the input of the divider 2 frequencies, the third input of counter 6 is connected to the input of the device.

Следящий умножитель частоты работает следующим образом.The tracking frequency multiplier operates as follows.

Входные импульсы частоты умножаются на число И (в общем случае П 1) таким образом, что на выходе управляемого делителя 8 частоты формируются импульсы повышенной частоты вх ’ равномерно расположенные внутри дискрета входных импульсов. При изменении частоты входных импульсов в широком диапазоне частот умножитель обеспечивает слежение за изменением входной частоты.The input frequency pulses are multiplied by the number And (in the general case, P 1) so that at the output of the controlled frequency divider 8, high-frequency impulses are formed uniformly located inside the input pulse discrete. When changing the frequency of the input pulses in a wide range of frequencies, the multiplier provides tracking of the change in the input frequency.

Частота импульсов на выходе устройства Должна быть равна требуемой повышенной частоте (т,е. FBWX-п·£Вх). Регулирование частоты осуществляется изменением коэффициента деления ( ц,) управляемого делителя 8 частоты. На вход управляемого делителя 8 частоты поступают импульсы с постоянной частотой (£ген), БЬ1Рабатываемые генератором 7 импульсов. При изменении коэффициента деления управляемого делителя 8 частоты на выходе получается ряд фиксированных частот, соответствующих различным входным частотам £в>_ . Коэффициент деления может быть и дробным, поэтому И - не только целое число. Обратная связь по частоте с помощью делителя 8 частоты позволяет следить с высокими динамическими характеристиками за изменениями входной частоты. Последовательность импульсов с частотой £в* сравнивается в измерителе 1 рассогласования с последовательностью импульсов на выходе делителя частоты. Если частота последней отличается от требуемой, то на выходе измерителя рассогласования появляется сигнал ошибки ( йЬ ) с соответствующим знаком (Sig·И AF ), который через контур управления, содержащий реверсивный счетчик 3, элемент И 5, триггер и счетчик 6 изменяет коэффициент дедения (fy) управляющего делителя 8 частоты. Причем для исключения автоколебаний в системе управляющее воздействие на управляемый делитель 8 частоты подается таким образом, что коэффициент де~ ления изменяется каждый раз на один шаг только при определенном рассогласовании по частоте ( Δ £ > А.£доп). При соответствующем выборе величины шага можно получить требуемую инерционность устрой- 5 ства (желательно близкую к инерционности изменения £βχ, если такую предварительно можно оценить).The frequency of the pulses at the output of the device must be equal to the required increased frequency (t, i.e., F BWX -n · £ Bx ). Frequency control is carried out by changing the division ratio (q,) of the controlled frequency divider 8. At the input of a controlled frequency divider of 8 frequencies, pulses with a constant frequency (£ gene ) are received , B1, and 7 pulses are generated by the generator. When the division ratio of the controlled frequency divider 8 is changed, the output produces a series of fixed frequencies corresponding to different input frequencies в>> _. The division coefficient can also be fractional, therefore, And is not only an integer. Frequency feedback using a frequency divider 8 allows you to monitor with high dynamic characteristics changes in the input frequency. The pulse sequence with a frequency of £ in * is compared in the meter 1 mismatch with the pulse sequence at the output of the frequency divider. If the frequency of the latter differs from the required one, then an error signal (sb) with the corresponding sign (Sig · AND AF) appears on the output of the mismatch meter, which, through the control loop containing the reversible counter 3, element And 5, the trigger and counter 6, changes the coefficient of deduction ( fy) control divider 8 frequency. Moreover, to exclude self-oscillations in the system, the control action on the controlled frequency divider 8 is provided in such a way that the division coefficient changes each time by one step only with a certain frequency mismatch (Δ £> A. £ d op ). With an appropriate choice of the step size, one can obtain the required inertia of the device (preferably close to the inertia of the change in £ βχ, if this can be estimated previously).

В общем случае для обеспечения качественного слежения за изменением час- 10 тоты инерционность устройства должна быть не больше инерционности процесса изменения входной частоты. В измерителе 1 рассогласования сравниваются г F 15 частоты £в~ и ,д£-£ —Steli.In general, for quality tracking changes chas- Toty inertia device 10 should be no more inertia process changes the input frequency. In meter 1 the mismatches are compared r F 15 of frequency £ in ~, and d £ - £ - Steli.

Δ/ измеряется запериодовΔ / measured period

Разность частот чолнением разности а£= импульсами постоянной (высокой) частоты с выхода генератора 6 импульсов.The frequency difference by adding the difference a £ = pulses of constant (high) frequency from the output of the generator 6 pulses.

На реверсивном счетчике 3 за времяOn the reverse counter 3 per time

At* - At-'С (f) (где Г (£) - время, оп- 25 ределяемое счетчиком 6), определяемое триггером 4, подсчитываются импульсы высокой частоты. В установившемся режиме при £Вх/ const , At -At >,управляюшее воздействие с выхода контура уп- 50 равления постоянно, т.е. h£В)(ч· При изменении частоты £ изменяется количество импульсов повышенной частоты с выхода управляемого делителя 8 частоты, что приводит к динамической ошибке внут-35 ри дискрета входных импульсов (£g\)· Требуемое в этом случае изменение час— . тоты импульсов повышенной частоты осуществляется изменением коэффициента деления (<(,) управляемого делителя 8 час- 4Й тоты через контур управления, содержащий триггер 4, элемент И 5, реверсивный счетчик 3 и счетчик: 6, по результатам не только подсчета количества импульсов высокой частоты за период а£? 45 но и с учетом частоты (ίβ* ) входных импульсов, что эквивалентно . За счет такого управления сохраняется точность умножения частоты в широком диапазоне входных частот (£а* ). Умножи- 50 тель частоты осуществляет слежение за частотой входных импульсов и ее умножение. Изменение частоты импульсов новы— шенной частоты достигается изменением коэффициента деления (ty) делителя 2 час-55 готы таким образом, чтоAt * - At-C (f) (where T (£) is the time determined by counter 6), determined by trigger 4, high-frequency pulses are counted. In the steady state at £ B x / const, At -At>, the control action from the output of the control loop is constant, i.e. h £ B) (h · When changing the frequency £, the number of pulses of increased frequency changes from the output of the controlled frequency divider 8, which leads to a dynamic error within the discrete input pulses (£ g \) · The change in frequency required in this case is required. increased frequency pulses is carried out by changing the division coefficient (<(,) of the controlled 8-hour current divider through the control circuit containing trigger 4, element 5, reversible counter 3 and counter : 6, according to the results of not only counting the number of high-frequency pulses for the period and £ ? 45 but also taking into account the frequency (ίβ *) of the input pulses, which is equivalent, this control ensures the accuracy of frequency multiplication over a wide range of input frequencies (£ a *). The frequency multiplier monitors the frequency of the input pulses and multiplies it. The change in the frequency of the pulses of the new frequency is achieved by changing the division coefficient (ty) of the divider 2 hours - 55 years so that

Δψ чΔψ h

-const-const

Для достижения данной пропорции контур управления изменяет AQ, пропорционально Сф и поэтому хорошо отслеживает изменение частоты входных импульсов в широком диапазоне с сохранением точности. При сравнительно низкой частоте (£^* ) управляющее воздействие изменяется на большую величину, позволяющую более эффективно компенсировать ошибку по частоте. При высокой частоте входных импульсов управляющее воздействие изменяется на меньшую величину, чем достигается меньшая динамическая ошибка. При отсутствии счетчика 6 управляющее воздействие определяется только величиной рассогласования, в общем случае не зависящей от частоты поступления (£3*) входных импульсов, и поэтому при широком изменении частоты входных импульсов точность преобразования максимальна только для определенной частоты {£ Ву..расц для которой рассчитан умножитель. Для остальных же частот точность преобразования . резко ухудшается, что существенно снижает функциональные возможности устройства. Расширить частотный диапазон можно изменением частоты генератора импульсов для каждой новой частоты входных импульсов, но такой путь по техническим соображениям имеет ограниченные возможности. Счетчик 6 с триггером 7 и элементом И 5 выполняет функцию обратной связи по управлению воздействием реверсивного счетчика 3 на управляемый делитель 8 частоты. Счетчик 6 подсчитывает импульсы высокой частоты с выхода генератора 7 импульсов в интервале от входного импульса (£Blk) До импульса переноса счетчика 6. Импульсы высокой частоты суммируются с числом, введенным в счетчик 6 с выхода реверсивного счетчика 3, причем разрешение на вход числа дается каждым входным импульсов (£Βγ )· С выхода счетчика 6 поступает информация через триггер 4 и элемент И 5.на реверсивный счетчик 3 для изменения управляющего воздействия на управляемый делитель 8 частоты.To achieve this proportion, the control loop changes AQ in proportion to Cph and therefore monitors well the change in the frequency of the input pulses in a wide range while maintaining accuracy. At a relatively low frequency (£ ^ *), the control action changes by a large amount, which makes it possible to more effectively compensate for the error in frequency. At a high frequency of input pulses, the control action changes by a smaller amount than a smaller dynamic error is achieved. In the absence of counter 6, the control action is determined only by the value of the mismatch, which in the general case does not depend on the frequency of arrival (£ 3 *) of the input pulses, and therefore, with a wide change in the frequency of the input pulses, the conversion accuracy is maximum only for a certain frequency {£ В у .. which is calculated multiplier. For the remaining frequencies, the conversion accuracy. sharply worsens, which significantly reduces the functionality of the device. You can expand the frequency range by changing the frequency of the pulse generator for each new frequency of the input pulses, but this way has limited capabilities for technical reasons. The counter 6 with the trigger 7 and the element And 5 performs the function of feedback to control the impact of the reversible counter 3 on a controlled frequency divider 8. Counter 6 counts the high-frequency pulses from the output of the 7-pulse generator in the interval from the input pulse (£ Blk ) to the transfer pulse of counter 6. The high-frequency pulses are added to the number entered in counter 6 from the output of the reverse counter 3, with each number being given permission to enter input pulses (£ Β γ) · From the output of counter 6, information is received through trigger 4 and element And 5. onto a reverse counter 3 to change the control action on the controlled frequency divider 8.

На счетный вход реверсивного счетчика 3 поступают импульсы высокой частоты с выхода генератора 7 импульсов через элемент И 5, управляемый триггеромThe counting input of the reversible counter 3 receives high-frequency pulses from the output of the 7-pulse generator through the And 5 element, controlled by a trigger

4. Триггер 4 устанавливается каждым импульсом частоты £вч и сбрасывается сигналом с выхода счетчика 6. Переключение реверсивного счетчика 3 на сложе— ние или вычитание осуществляется в зависимости от знака рассогласования частот с другого выхода измерителя 1 рассогласования (sigh AF ). Расчет параметров следящего умножителя частоты может 5 быть осуществлен на основании требований к точности преобразования частоты. Предлагаемый следящий умножитель частоты легко реализуется на устройствах дискретной техники, сравнительно прост 10 по конструкции и требует меньших затрат при реализации. Применение элементов дискретной техники позволяет значительно повысить точность преобразования частоты в широком диапазоне. Причем мини- 15 мальная частота на выходе устройства определяется разрядностью управляемого делителя частоты и частотой генератора импульсов, а максимальная - возможностью генератора импульсов. В определен- 2° ных (широких) частотных диапазонах (на которые рассчитывается) умножитель обладает лучшими статическими и динамическими характеристиками. Переход из одного частотного поддиапазона в другой реа- 25 лизуется сравнительно просто (например, использование делителя частоты с выхода генератора импульсов), так как реализация устройства на все поддиапазоны с высокой точностью умножения практически 30 невозможна. Использование кварца в генераторе импульсов позволяет получить большую стабильность высокой частоты. Кроме того, предложенный умножитель обладает повышенной надежностью рабо- 35 ты. Испытания реализованного макета показывают его высокую работоспособность и точность умножения. .4. Trigger 4 is set by each pulse of the frequency £ rf and is reset by the signal from the output of counter 6. Switching the reverse counter 3 to addition or subtraction is carried out depending on the sign of the frequency mismatch from the other output of the mismatch meter 1 (sigh AF). The calculation of the parameters of the tracking frequency multiplier can 5 be carried out on the basis of the requirements for the accuracy of the frequency conversion. The proposed tracking frequency multiplier is easily implemented on devices of discrete technology, is relatively simple 10 in design and requires less implementation costs. The use of elements of discrete technology can significantly improve the accuracy of frequency conversion in a wide range. Moreover, the minimum 15 minimum frequency at the output of the device is determined by the capacity of the controlled frequency divider and the frequency of the pulse generator, and the maximum - by the ability of the pulse generator. In certain 2 ° (wide) frequency ranges (for which it is calculated), the multiplier has the best static and dynamic characteristics. The transition from one frequency subband in the other rea- 25 lizuetsya relatively simple (e.g., the use of the frequency divider with a pulse generator output), so as the realization of devices for all subbands with high precision multiplication 30 virtually impossible. The use of quartz in a pulse generator allows to obtain greater stability of high frequency. Besides, the proposed multiplier has an increased reliability rabo- 35 thou. Tests of the implemented layout show its high performance and multiplication accuracy. .

Claims (2)

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в импульсных системах, а также дл  преобразовани  процессов, информаци  о которых передаетс  частотным методом. Известны умножители частоты, содержащие управл емые генераторы частоты, фазовые компараторы и нелинейные элементы l. Наличие перечисленных устройств приводит к значительной фазовой ошибке преобразовани , а также к существенной статической и динамической ошибке воспроизведени  частоты. Кроме того, такие схемы не позвол ют осуществл ть построение след щих умножителей частоты с при емлемыми динамическими характеристиками при наиболее простой аппаратурной реалвзаиии . Наиболее близким к предлагаемому  вл - етс  следующий умножитель частоты, содер жаший измеритель рассгласовани , выполненный на базе реверсивного счетчика, двух ключей и двух элементов ИЛИ, ключ-формирователь , на сигнальный вход которого подаетс  опорное напр жение iUo, интегратор , занимающий элемент, генератор импульсов управл емой частоты и св зи Устройство осуществл ет умножение входной частоты на посто нное число с помощью изменени  выходной частоты управл емого генератора в-зависимости от управл ющего воздействи , формируемого с интегратора через запоминающий элемент , используемый дл  сглаживани  флюктуации выходного напр жени  интегратора. Умножитель работает в релейно-пропорцнональном режиме. Однако така  организаци  умножител  сравнительно сложна. Кроме того, он не обеспечивает нулевой фазовой ошибки, что в принципе невозможно из-за нестабильности таких элементов . как управл емый генератор, интегратор. Дл  осуществлени  функционировани  необходимо использование опорного напр жени  ( i DO ) что снижает возможности умножител  и усложн ет его аппаратурную реализацию. Можно построить след щий умножитель частоты с использованием только дискретных элементов с более высокой стабильностью и надежностью при более простой аппаратурной реализации, В качестве генератора импульсов высокой частоты можно использовать кварцевый генератор с высокой стабильностью колебаний и построить устройство след щего типа с высокими статическими и динамическими характеристиками. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что . в след щий умножитель частоты, содержащий измеритель рассогласовани , первый вход которого соединен со входом умножител , и делитель частоты, выход которо го соединен со вторым входом измерител  рассогласовани , а вход - с выходом умножител , введен управл емый делитель частоты, генератор импульсов, реверсивный счетчик, триггер, элемент И и счетчик , причем первый и второй входы управл емого делител  частоты подключены соответственно к выходу генератора импуль сов и реверсивного счетчика, а выход - к выходу умножител , первый и второй входы реверсивного счетчика соединены соответственно с первым выходом -измери тел  рассогласовани  и выходом элемента И,входы которого подключены ко второму выходу измерител  рассогласовани , выходу триггера и выходу генератора импульсов , первый, второй и третий входы счетчика соединены соответственно с выходом генератора импульсов, входом умножител  и выходом реверсивного счетчика , первый вход триггера подключен ко входу умножител , а второй вход - к выходу счетчика. На чертеже представлена структурна  схема след щего умножител  частоты. Умножитель содержит измеритель 1 рассогласовани , делитель 2 частоты, вхо которого соединен с выходом умножител  (первый вход измерител  1 рассогласовани   вл етс  входом устройства, а второй соединен с выходом делител  частоты 2.) реверсивный счетчик 3, триггер 4, первые входы которых соединены соответственно с выходом элемента И 5 и счетчика 6, вторые - с первыми выходом и входом измерител  1 рассогласовани  соответственно , а выходы подключены к пер вым входам счетчика 6 и элемента И 5 соответственно, второй и третий входы ко торого соединены с выходом генератора 7 импульсов и вторым выходом измерител  1 рассогласовани  соответственно, второй вход счетчика 6 соединен с выходом генератора 7 импульсов, первый и второй входы управл емого делител  8 частоты подключены к выходам реверсивного счетчика 3 и генерато()а 7 импульсов соответственно , а выход соединен с Е ХОДОМ делител  2 частоты, третий вход счетчика 6 подключен ко входу устройства. След щий умножитель частоты работает Следующим образом. Входные импульсы частоты fg умножаютс  на число П (в общем случаен.) таким образом, что на выходе управл емого делител  8 частоты формируютс  импульсы повышенной частоты вх равномерно расположенные внутри дискрета входных , импульсов. При изменении частоты Q входных импульсов в широком диапазоне частот умножитель обеспечивает слежение за изменением входной частоты. Частота импульсов на выходе устрой- ства gbiT должна быть равна требуемой повышенной частоте (т,е, Т,), Регулирование частоты осуществл етс  изменением коэффициента делени  ( с,) управл емого делител  8 частоты. На вход управл емого делител  8 частоты поступают импульсы с посто нной частотой (), вырабатываемые генератором 7 импульсов. При изменении коэффициента делени  управл емого делител  8 частоты на выходе получаетс  р д фиксированных частот, соответствуюш.их различным входным частотам ц . Коэффициент делени  может быть и дробным, поэтому И - не только целое число. Обратна  св зь по частоте с помощью делител  8 частоты позвол ет следить с высокими динамическими характеристиками за изменени ми входной частоты. Последовательность шипульсов с частотой f ц сравниваетс  в измерителе 1 рассогласовани  с последовательностью импульсов на выходе делител  частоты. Если частота последней отличаетс  от требуемой, то на вьосоде изме|рител  рассогласовани  по вл етс  сигнал ошибки { ДЬ ) с соответствующим знаком (Sigil Др ), который через контур управлени , содержащий реверсивный счетчик 3, элемент И 5, триггер 4 и счетчик 6 измен ет коэффициент де- дени  (с|/) управл ющего делител  8 частоты . Причем дл  исключени  автоколебаНИИ в системе управл ющее воздействие на управл емый делитель 8 частоты подаетс  таким образом, что коэффициент де 5732 леии  измен етс  каждый раз на одю{ шаг только при опрецеленном рассогласовании по частоте ( Д Л. до). При соответ ствующем выборе величины шага можно получить требуемую инерционность устройства (желательно близкую к инерционноети изменени  БЧ ®сли такую предварительно можно оценить), В общем случае дл  обеспечени  качественного слежени  за изменением час- тоты {„ инерционность устройства должна быть не больше инерционности процес- са изменени  входной частоты. В измерителе 1 рассогласовани  сравниваютс  частоты в% « .к- Разность частот Д измер етс  заполнением разности периодов --и импульсами посто нной (высокой) частоты с вьисода генератора 6 импульсов. На реверсивном счетчике 3 за врем  u.t -At-C t) (где xTtt) - врем , onредел емое счетчиком 6), определ емое триггером 4, подсчитываютс  импульсы высокой частоты, В установившемс  режиме при 1-вх. const ,&amp;.i .tniin управл ющее воздействие с выхода контура управлени  посто нно, т.е. Fgy., И- изменении частоты измен етс  количество импульсов повышенной частоты с выхода управл емого делител  8 частоты, что приводит к динамической ошибке внут ри дискрета входных импульсов (в). Требуемое в этом случае изменение частоты импульсов повышенной частоты осуществл етс  изменением коэффициента д&amp;лени  (q,) управл емого делител  8 частоты через контур управлени , содержащий триггер 4, элемент И 5, реверсивный счетчик 3 и счетчик- 6, по результатам не только подсчета количества импульсов высокой частоты за период At, но и с учетом частоты ви входных импульсов, что эквивалентно tT ( i ) За счет такого управлени  сохран етс  точность умножени  частоты в широком диапазоне входных частот ( f ач ) Умножитель частоты осуществл ет слежение за частотой входных импульсов и ее умноже ние. Изменение частоты импульсов повышенной частоты достигаетс  изменением коэффициента делени  (q,) делител  -2 ча готы таким образом, что дц., г--const 66 достижени  данной пропорции контур управлени  измен ет ДС пропорционально С и поэтому хорошо отслеживает изменение частоты входных импульсов в широком диапазоне с сохранением точности При сравнительно низкой частоте (f ) управл ющее воздействие измен етс  на большую величину, позвол ющую более эффективно компенсировать ошибку по частоте. При высокой частоте входных импульсов управл ющее воздействие измен етс  на меньшую величину, чем достигаетс  меньша  динамическа  ошибка. При отсутствии счетчика 6 управл ющее воздействие определ етс  только величиной рассогласовани , в общем случае не за- вис сцей от частоты поступлени  (f-a-i входных импульсов, и поэтому при широком изменении частоты входных импульсов точность преобразовани  максимальна только дл  определенной частоты (Евхросч дл  которой рассчитан умножитель. Дл  остальных же частот точность преобразовани . резко ухудшаетс , что существенj снижает функциональные возможности устройства. Расширить частотный диапазон можно изменением частоты генератора импульсов дл  каждой новой частоты входньк импульсов, но такой путь по техническим соображени м имеет ограниченные возможности. Счетчик 6 с триггером 7 и элементом И 5 выполн ет функцию обратной св зи по управлению вс1адейст- вием реверсивного счетчика 3 на управ- л емый делитель 8 частоты. Счетчик 6 подсчитывает импульсы высокой частоты выхода генератора 7 импульсов в интервале от входного импульса ( до импульса переноса счетчика б . Импульсы окой частоты суммируютс  с числом, введенным в счетчик 6 с выхода реверсивного счетчика 3, причем разрешение на вход числа даетс  каждым входным импульсов (i ву ). С выхода счетчика 6 поступает информаци  через триггер 4 и элемент И 5.на реверсивный счетчик 3 дл  изменени  управл ющего воздействи  на управл емый делитель 8 час тоты. На счетный вход реверсивного счетчика 3 поступают импульсы высокой частоты с выхода генератора 7 импульсов через элемент И 5, управл емый триггером риггер 4 устанавливаегс  каждым импульсом частоты i и сбрасываетс  сигналом с выхода счетчика 6. Переключение реверсивного счетчика 3 на сложе- 73 ние или вычитание осуществл етс  в Зависимости от знака рассогласовани  частот с другого выхода измерител  1 рас согласовани  ( ЛР ). Расчет параметров след щего умножител  частоты может быть осуществлен на основании требований к точности преобразовани  частоты. Предлагаемый след щий умножитель частоты легко реализуетс  на устройствах дискретной техники, сравнительно прост по конструкции и требует меньших затрат при реализации. Применение элементов дискретной техники позвол ет значительно повысить точность преобразовани  частоты в широком диапазоне. Причем минимальна  частота на выходе устройства определ етс  разр дностью управл емого делител  частоты и частотой генератора импульсов, а максимальна  - возможностью генератора импульсов. В определенных (широких) частотных диапазонах (на которые рассчитываетс ) умножитель о&amp;ладает лучшими статическими и динамичес кими характеристиками. Переход из одного частотного поддиапазона в другой реализуетс  сравнительно просто (например, использование делител  частоты с выхода генератора импульсов), так как реализаци  устройства на все поддиапазоны с высокой точностью умножени  практически невозможна. Использование кварца в генераторе импульсов позвол ет получить большую стабильность высокой частоты. Кроме того, предложенный умножитель обладает повышенной надежностью работы . Испытани  реализованного макета показывают его высокую работоспособность и точность умножени . , 68 Формула изобретени  След щий умножитель частоты, содержащий измеритель рассогласовани , первый вход которого Соединен со входом умножител , и делитель частоты, выход которого соединен со вторым входом измерител  рассогласовани , а вход - с выходом умножител , отличающийс  тем, что, с .целью упрощени  устройства и повышени  точности, умножитель содержит управл емый делитель частоты, генератор импульсов, реверсивный счетчик, триггер, элемент И и счетчик, причем nep-s вый и второй входы управл емого делител  частоты подключены соответственно к выходу генератора импульсов и реверсивного счетчика, а выход - к. выходу умножител , первый и второй входы реверси ного счетчика соединены соответственно с первым выходом измерител  рассогласовани  и выходом элемента И, входы которого подключены ко второму выходу измерител  рассогласовани , выходу триггера и выходу генератора импульсов, первый , второй и третий «оды счетчика соединены соответственно с выходом генералтора импульсов, входом умножител  и выходом реверсивного счетчика, первый вход триггера подключен ко входу умножител , а второй вход - к выходу счетчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ризкин И. X. Умножители и делители частоты. М., Св зь , 1976, с. 2О6221 . The invention relates to computing and can be used in pulsed systems, as well as for converting processes, information about which is transmitted by the frequency method. Frequency multipliers are known that contain controlled frequency generators, phase comparators, and nonlinear elements l. The presence of these devices leads to a significant phase conversion error, as well as to a significant static and dynamic frequency reproduction error. In addition, such schemes do not allow the construction of tracking frequency multipliers with acceptable dynamic characteristics with the simplest hardware implementation. The closest to the proposed is the following frequency multiplier, containing a blend meter, made on the basis of a reversible counter, two keys and two elements OR, a key driver, to the signal input of which the reference voltage iUo is fed, the integrator occupying the element, the pulse generator controlled frequency and communication The device multiplies the input frequency by a constant number by changing the output frequency of the controlled oscillator depending on the control action generated by From an integrator through a storage element used to smooth the fluctuations of the output voltage of the integrator. The multiplier operates in relay proportional mode. However, this multiplier organization is relatively complex. In addition, it does not provide a zero phase error, which in principle is impossible due to the instability of such elements. as a controlled generator, integrator. To perform the operation, it is necessary to use the reference voltage (i DO), which reduces the possibilities of the multiplier and complicates its hardware implementation. It is possible to build a tracking frequency multiplier using only discrete elements with higher stability and reliability with a simpler hardware implementation. As a high-frequency pulse generator, you can use a crystal oscillator with high stability of vibrations and build a tracking device with high static and dynamic characteristics. The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the device. This goal is achieved by the fact that. In the next frequency multiplier, containing the error meter, the first input of which is connected to the multiplier input, and the frequency divider, the output of which is connected to the second input of the error meter, and the input is connected to the multiplier output, a controlled frequency divider, pulse generator, reversible counter is entered , trigger, element And and the counter, the first and second inputs of the controlled frequency divider are connected respectively to the output of the pulse generator and the reversible counter, and the output to the output of the multiplier, the first and second the reverse counter moves are connected respectively to the first output of the error body measurements and the output of the element I, whose inputs are connected to the second output of the error meter, the trigger output and the output of the pulse generator, the first, second and third inputs of the counter are connected respectively to the output of the pulse generator, the multiplier input and the output of the reversible counter, the first input of the trigger is connected to the input of the multiplier, and the second input - to the output of the counter. The drawing shows a flowchart of the next frequency multiplier. The multiplier contains an error meter 1, a frequency divider 2, the input of which is connected to the multiplier output (the first input of the error meter 1 is the device input, and the second is connected to the output of frequency divider 2.) reversible counter 3, trigger 4, the first inputs of which are connected respectively to output element And 5 and counter 6, the second - with the first output and input of the error meter 1, respectively, and the outputs are connected to the first inputs of the counter 6 and element And 5, respectively, the second and third inputs of which are connected The output of the pulse generator 7 and the second output of the error meter 1, respectively, the second input of the counter 6 are connected to the output of the pulse generator 7, the first and second inputs of the controlled frequency divider 8 are connected to the outputs of the reversible counter 3 and the generator () and 7 pulses, respectively, and the output is connected to the E-turn divider 2 frequency, the third input of the counter 6 is connected to the input of the device. The tracking frequency multiplier works as follows. The input pulses of the frequency fg are multiplied by the number P (in general). In such a way that at the output of the controlled divider 8 frequencies, pulses of increased frequency i are uniformly located inside the sampling input pulses. When changing the frequency Q of the input pulses in a wide frequency range, the multiplier provides tracking of the change in the input frequency. The frequency of the pulses at the output of the device gbiT must be equal to the required increased frequency (t, e, T,). The frequency is controlled by changing the division factor (s,) of the controlled frequency divider 8. Pulses with a constant frequency (), produced by the generator of 7 pulses, arrive at the input of a controlled divider 8 frequency. When the division factor of the controlled frequency divider 8 changes, the output at the output is a series of fixed frequencies corresponding to their different input frequencies c. The division factor can be fractional, therefore AND is not only an integer. Frequency feedback using a frequency divider 8 allows you to monitor the high frequency response for changes in the input frequency. The sequence of spike pulses with frequency f is compared in the error meter 1 with the sequence of pulses at the output of the frequency divider. If the frequency of the latter is different from the required one, then an error signal (DG) appears on the error counter with an appropriate sign (Sigil Od), which through the control loop containing the reversible counter 3, the And 5 element, the trigger 4 and the counter 6 changes The ratio of the splitter (s | /) of the control divider is 8 frequencies. Moreover, in order to exclude a self-oscillation in the system, the control effect on the controlled frequency divider 8 is applied in such a way that the factor of 5732 lei is changed each time by one {step only when the frequency error is indicated (DL.do). With the appropriate choice of step size, the required inertia of the device can be obtained (preferably close to the inertia of the change in the warhead if this can be assessed). In general, to ensure quality monitoring of the frequency change, the inertia of the device should not be greater than the inertia of the process. change the input frequency. In the error meter 1, the frequencies are compared in%. The frequency difference D is measured by filling the period difference with the pulses of a constant (high) frequency from the generator output of 6 pulses. On the reversible counter 3 for the time u.t-At-C t) (where xTtt) is the time determined by the counter 6) determined by the trigger 4, the high-frequency pulses are counted, In steady state at 1-in. const, &amp; i .tniin the control action from the output of the control loop is constant, i.e. Fgy., I-change in frequency changes the number of pulses of increased frequency from the output of controlled frequency divider 8, which leads to a dynamic error inside the sampling of input pulses (c). The change in the frequency of the increased frequency pulses required in this case is carried out by changing the coefficient q &amp; x (q,) of the controlled frequency divider 8 through the control loop containing trigger 4, element 5, reversible counter 3 and counter 6, according to the results of not only counting the number of high-frequency pulses over the period At, but also taking into account the frequency of the input pulses, which is equivalent to tT (i) This control maintains the frequency multiplication accuracy in a wide range of input frequencies (f oh) t tracking of frequency of input pulses and its multiplication. The change in the frequency of the pulses of increased frequency is achieved by changing the division factor (q,) of the divider -2 hours in such a way that ds, g - const 66 achieving this proportion the control loop changes the DS in proportion to C and therefore well tracks the change in the frequency of the input pulses range while maintaining accuracy At a relatively low frequency (f), the control action is changed by a large amount, allowing more efficient compensation of the error in frequency. At a high frequency of the input pulses, the control action changes by a smaller amount than a smaller dynamic error is achieved. In the absence of counter 6, the control action is determined only by the magnitude of the error, generally not dependent on the arrival frequency (fai of the input pulses, and therefore, with a wide change in the frequency of the input pulses, the conversion accuracy is maximum only for a certain frequency (Eurosat for which the multiplier is calculated For the remaining frequencies, the accuracy of the conversion deteriorates dramatically, which significantly reduces the functionality of the device. You can extend the frequency range by changing the frequency of the device. pulse number for each new pulse input frequency, but this path is limited by technical considerations. Counter 6 with trigger 7 and element 5 also performs a feedback function for controlling the full operation of the reverse counter 3 to the controlled divider 8 Frequency counter 6 counts the high frequency pulses of the generator output 7 pulses in the interval from the input pulse (to the transfer pulse of the counter B.) The frequency pulses are added to the number entered into counter 6 from the output of the reversing counter 3, We give permission to input numbers given by each input pulse (i wi). From the output of counter 6, information is received through trigger 4 and element 5. 5. Reversible counter 3 for changing the control effect on the controlled divider 8 of the frequency. The counting input of the reversible counter 3 receives high frequency pulses from the output of the generator 7 pulses through element 5, triggered by trigger 10, is set by each frequency pulse i and is reset by a signal from the output of counter 6. Switching the reversing counter 3 to add or subtract 73 Depends on the sign of the frequency mismatch from the other output of the meter 1 of the matching races (LR). The calculation of the parameters of the servo frequency multiplier can be made on the basis of the frequency conversion accuracy requirements. The proposed next frequency multiplier is easily implemented on devices of discrete technology, is relatively simple in design and requires less cost to implement. The use of elements of a discrete technique can significantly improve the accuracy of frequency conversion in a wide range. Moreover, the minimum frequency at the output of the device is determined by the width of the controlled frequency divider and the frequency of the pulse generator, and the maximum - by the possibility of the pulse generator. In certain (wide) frequency ranges (on which the multiplier is calculated), the multiplier has the best static and dynamic characteristics. The transition from one frequency subband to another is relatively simple (for example, using a frequency divider from the output of the pulse generator), since the implementation of the device on all subbands with high multiplication accuracy is almost impossible. The use of quartz in a pulse generator makes it possible to obtain greater high frequency stability. In addition, the proposed multiplier has a high reliability of operation. The tests of the implemented model show its high performance and multiplication accuracy. , 68 Claim of Invention The following is the frequency multiplier, containing the error meter, the first input of which is connected to the multiplier input, and the frequency divider, the output of which is connected to the second input of the error meter, and the input - with the multiplier output, characterized in that, in order to simplify device and increase accuracy, the multiplier contains a controlled frequency divider, a pulse generator, a reversible counter, a trigger, an element And and a counter, and the nep-s of the second and second inputs of the controlled frequency divider are connected respectively To the output of the pulse generator and the reversible counter, and the output to the output of the multiplier, the first and second inputs of the reverse counter are connected respectively to the first output of the error meter and the output of the element I, the inputs of which are connected to the second output of the error meter, trigger output and output of the generator pulses, the first, second and third "odes of the counter are connected respectively to the output of the pulse generator, the input of the multiplier and the output of the reversible counter, the first trigger input is connected to the input of the mind knife, and the second entrance - to the output of the counter. Sources of information taken into account in the examination 1.Rizkin I. X. Multipliers and frequency dividers. M., Svy, 1976, p. 2O6221. 2.Авторское сввдетельство СССР № 447721, кл. G.O6 G. 7/16, 1973 (прототип).2. Authors svdedelstvo USSR № 447721, cl. G.O6 G. 7/16, 1973 (prototype). Поп uFPop uF n n Л.1L.1
SU772540227A 1977-11-09 1977-11-09 Slave frequency multiplier SU732866A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772540227A SU732866A1 (en) 1977-11-09 1977-11-09 Slave frequency multiplier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772540227A SU732866A1 (en) 1977-11-09 1977-11-09 Slave frequency multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU732866A1 true SU732866A1 (en) 1980-05-05

Family

ID=20731602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772540227A SU732866A1 (en) 1977-11-09 1977-11-09 Slave frequency multiplier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU732866A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4308508A (en) Phase locked loop frequency modulator
US3913028A (en) Phase locked loop including an arithmetic unit
JPS61245629A (en) N fraction type frequency synthesizer
US4124821A (en) Analog to frequency convertor
US3970954A (en) Digital frequency multiplier
US3984770A (en) Frequency measurement using phase continuous frequency switching
US20090278614A1 (en) Phase synchronizing circuit
SU732866A1 (en) Slave frequency multiplier
US4245196A (en) Highly-linear closed-loop frequency sweep generator
GB2048595A (en) Swept frequency oscillator arrangements
US4074191A (en) Frequency measuring device for telecommunication systems
JPS6328266B2 (en)
EP0162496B1 (en) Phase-locked loop with switchable phase detector
GB1452791A (en) Analog computer circuits
JPH047134B2 (en)
RU1795479C (en) Analog signal divider
US3251003A (en) Frequency synthesizer arrangement for providing output signals coherent with input signals from a frequency standard
SU446940A1 (en) Frequency multiplier
SU744569A1 (en) Frequency multiplier
SU834697A1 (en) Frequency multiplier
SU930154A1 (en) Method of measuring periodic signal phase shift changes
SU813676A1 (en) Frequency multiplier
SU834823A1 (en) Digital pulse repetition frequency multiplier
JPS6359217A (en) Frequency synthesizer
SU1166300A1 (en) Automatic frequency control system