SU756617A1 - Умножитель частоты следования импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться ь устройствах преобразования частот, синтезаторах, измерительных устройствах / 5

Известен умножитель частоты импульсов, содержащий опорный генератор, к выходу которого подключен делитель частоты с коэффициентом деления, равным требуемому коэффициенту Ю умножения, и схему заполнения, содержащую два счетчика импульсов, первый из которых подключен к делителю частоты, а второй - к опорному генератору, запоминающее устройство, подключенное 15 к выходам ячеек первого счетчика импульсов, и блок сравнения, подключен-, ный к выходам ячеек запоминающего устройства и второго счетчика импульсов, выход которого соединен с выхо- 20 дом устройства и через элемент ИЛИ — со входом установки нуля-второго, счетчика, причем вход умножителя соединен с входом установки нуля запоминающего устройства и линией задерж-25 хи, часть,которой подключена к входу считывания первого счетчика, а.конец к входам установки нуля делителя и первого счетчика, а также ко второму входу элемента ИЛИ [1]. 30

Недостатком данного умножителя является значительная нестабильность фазы выходной последовательности, величина которой пропорциональна квадрату коэффициента умножения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является умножитель частоты импульсов, содержащий распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом опорного генератора импульсов, счетчик импульсов, установочный вход которого через элемент задержки соединен со входной шиной и установочными входами запоминающего блока и делителя частоты импульсов, входы которого через запоминающий блок подключены к выходам счетчика импульсов, а выход соединен с одним из входов суммирующе го блока, а также логические элементы И, ИЛИ, ждущий мультивибратор, делитель частоты и счетчик импульсов [2].

Недостатком описанного умножителя является ограниченный диапазон умножаемых частот.

Цель изобретения - расширение диапазона умножаемых частот.

С этой целью в умножителе частоты следования импульсов, содержащем распределитель импульсов, вход которого

756617

соединен с выходом опорного генератора импульсов, счетчик импульсов, установочный вход которого через элемент задержки соединен со входной шиной и установочными входами запоминающего блока и делителя частоты импульсов, входа которого через запоминающий блок подключены к выходам счетчика импульсов, а выход соединен с одним из входов суммирующего блока, первый выход распределителя импульсов подключен к тактовому входу счетчика импульсов и ко второму входу суммирующего блока, третий вход которого соединен со вторым выходом распределителя импульсов.

Структурная электрическая схема умножителя частоты следования импульсов изображена на чертеже.

Он содержит генератор 1 опорных импульсов, выход которого соединен со входом распределителя 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, элемент 4 задержки, запоминающий блок 5, делитель 6 частоты с переменным коэффициентом деления и суммирующий блок 7.

Принцип работы умножителя заключается в том, что подсчитывается количество импульсов частоты £_оП/2 ,

(где ίоп ^- частота импульсов генератора 1), содержащихся в периоде входной частоты. Недостающее до величины коэффициента умножения количество импульсов формируется с помощью делителя 6 частоты, и ¹’вбивается'' в исходную последовательность^ результате чего получается последовательность импульсов, содержащая в периоде входной частоты количество импульсов, равное

Работа умножителя происходит следующим образом.

Импульсы с выхода генератора 1 с частотой следования £_оп поступают на распределитель 2 импульсов, на выходах которого имеются две равномерные импульсные последовательности с частотами следования £_оп/2 и сдвинутые друг относительно друга на интервал' 1/£_оп. Он может быть выполнен, например, как счетный триггер (делитель на 2), соединенный с формирователем коротких импульсов по переднему (первый выход) и заднему (второй выход) фронтами прямоугольного импульса.

Импульсь! первой последовательности поступают одновременно на суммирующий блок 7' и счетчик 3 импульсов. Счетчик 3 производит последовательный счет импульсов частоты ί_οη/2 в интервале периода импульса входной частоты £_вх, где I /Год»

т.е. определяется количество импульсов поступивших на первый вход схемы сложения за “каждый период Т^. Состояние^ триггеров счетчика 3, соответствующее количеству импульсов, поступивших на -его вход, т.е. числу {_оп/2£_вч, переписывается в запоминающий блок 5 в

момент поступления входного импульса и хранится до прихода следующего импульса. Элемент задержки 4 служит для разнесения во времени моментов считывания кода в запоминающий блок 5 и установки нуля счетчика 3. Записанный код с помощью логической схемы на входе делителя 6 частоты устанавливает коэффициент деления таким, чтобы, на его выходе за интервалΤρ,χ формировалось количество импульсбв

⁼ '21^4. ' Равное разности между требуемым количеством импульсов в выходном сигнале (к^,^ ) и числом импульсов сяюрной частоты на интервале Т_ьх ( 5^_ч) , записанными в запоминающем блоке 5. Делитель 6 частоты с переменным коэффициентом деления представляет собой обычный триггерный делитель с возможностью изменения коэффициента деления, благодаря наличию логической схемы управления .

Так как на вход делителя 6 поступает за интервал Т_ьх £_Οπ /2 £ _вх импульсов, а на выходе должно быть К 5оп/2£в+ ^за тот же интервал, то коэффициент его деления определяется как их отношение

£ 12

Ν- п-т—~г—гл т.е. отноше^±оп'²

ние частот на входе и выходе .

Ввиду некратности частот £_оп/2 и и счетчик 3 определяет количество

импульсов с максимальной погрешностью в минус один импульс, т.е. для каждого значения £_Вч. счетчик 3 может иметь к моменту установки импульсом входной последовательности одно из двух возможных значений (£_оп / 2 Г_Бу ) и ({_оп / 2 £ ©к “ 1). В соответствии с этим,,чтобы не было сбоя коэффициента умножения, коэффициент деления должен измениться и иметь величину

. ι £<эп (21 ех^-"¹

^Ν - ^или

I ^оп

Таким образом, для каждого.значения £р_х определяются два коэффициента . деления N и Ν¹ устанавливаемые кодами чисел £_сп /2£_вч и £_оп /2£_вх "

1 -соответственно.

В результате изменения коэффициента деления- делителя 6 происходит ” корректировка ошибки счетчика 3 и в выходной последовательности на интервале Т_8Х всегда содержится Κ_ΝΜΗ импульсов, т.е. сохраняется правильное значение коэффициента умножения.

При этом вычисленные дробные значения N и Ν* округляются до целых с таким расчетом, чтобы количество импульсов на выходе делителя 6 за промежуток Тр_х оставалось таким же, как

5

'756617

6

при дробных значениях коэффициентов, что происходит за счет установки делителя 6 импульсами входной частоты

Последовательность импульсов на выходе делителя 6 со средней частотой К£_вх ^-£оп/ 2 , равномерно распределен- $ ная в интервале Т_вх, поступает на один из входов суммирующего блока 7.

На второй его вход поступает основная последовательность с частотой £_рП|2 с первого выхода распределителя 2, в ._ результате на· выходе суммирующего блока.7 получается последовательность со средней частотой К£_Ву. .

Так как делитель 6 частоты формирует дополнительную последовательность из сдвинутой относительно 15 основной на интервале Ι/£οη , то ''вбивание'¹ недостающего · количества импульсов происходит в середине интервала между импульсами основной последовательности 20 и неравномерность (разница·периодов выходной последовательности) не привышает величины Γ/ϊαη·

При этом максимально возможная нестабильность фазы, определяемая как25 отношение максимального отклонения от идеальной последовательности к периоду выходного сигнала, равна:

£(ЭП

Так как максимальная частота дополнительной последовательности равна *°.!?. (о , то частота выходной последовательности

Г -с ίθη.

' к

30

35

Все рассуждения сделаны для К>

Если К< , то все рассуждения^й*

сохраняются, только в этом случае в суммирующем блоке вместо ’'вбивания'' производится ''выбивание'* дополнительной последовательности.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Умножитель частоты следования импульсов, содержащий распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом опорного генератора импульсов счетчик импульсов, установочный вход которого через элемент задержки соединен с входной шиной и установочными входами запоминающего блока и релителя частоты импульсов, входы которого через запоминающий блок подключены к выходам счетчика импульсов, а выход соединен с одним из входов суммирующего блока, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона умножаемых частот, первый выход распределителя импульсов подключен к тактовому входу счетчика импульсов и ко второму входу суммирующего блока, третий вход которого сое динен со вторым выходом распределителя импульсов.