SU790181A1 - Цифровой умножитель частоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано дл  умножени  измен ющейс  входной частоты.

Известен умножитель частоты следовани  импульсов, содержащий генератор опорной частоты, входной и выходной формирователи импульсов, делитель частоты , блок переноса, запоминающий регистр fll.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  умножитель частоты, содержащий генератор опорной частоты, формирователь импульсов и включенные последовательно суммирующий счетчик, регистр, блок переноса и вычитающий счетчик, а также схему фиксации нул , схему записи и схему дефферешщровани  2.

Входной сигнал с частотой f поступает на вход формировател  импульсов. Выходные импульсы формировател  перевод т число из суммирующего счетчика в регистр и устанавливают в нуль суммирующий счетчик. Импульсы с частотой Fn поступают на счетный вход, суммирующего счетчика и счетчик заполн етс  ими до поступлени  очередного импульса с выхода формировател . Число, записанное в суммирующем счетчике за период входного, сигнала Т, будет равно:

N-TP.

° где Т - период сигнала умножаемой частоты , Fj - :частота сигнала на входе суммирующего счетчика.

Импульсы с выхода опорного генератора с частотой F непрерывно поступают на счетный вход вычитающего счетчика, который описьшает ранее записанное в него из регистра числоЫ. Когда состо ние счетчика достигает нулевого значени , на выходе умножител  по вл етс  импульс, который с помощью схемы ;переноса записывает новое число N в вычитающий счетчик. Частота сигнала на выходе умножител  определ етс  выражением: N Р, Коэффициент умножени  К представл ет собой целое или дробное.число К-Р,/Р Но при работе устройства с измен юще входной частотой возникает ошибка смеще выходной частоты по сравнению с требу емым значением, обусловленна  запазды ванием выдачи результата на текущий период входной частоты. Величину этой ошибки можно определить с помощью формулы { -- - KfCtijiit, где ui:. - врем  .запаздывани , К - коэф фициент умножени  частоты. Учитыва , чт задержка J- , приблизительномож ECtj получить ,

где величина

± dfjt)

( ) dt

представл ет собой относительное изменение частоты на входе умножител .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что средн   частота сигнала на выходе будет иметь ощибку смещени , котора  пропорциональна коэффициенту умножени  и скорости изменени  входной частоты. Это ограничивает применение умножител  медленно мен ющимис  сигналами (Так, например, если задать 1Ь.Р1 , при , To2(t) должно удовлетворить условию | (-fc-) 0,01,

Цель изобретени  - повьпцение точности за счет уменьшени  ошибки, выз.ванной смещением частоты выходных HNIЬульсов при измен ющейс  частоте вход .ных импульсов,

Поставленна  цель достигаетс  тем, лгго в цифровой умножитель частоты, содержапдай суммирующий счетчик импульсов , первый регистр, информационные входы которого подключены к выходам суммирующего счетчика импульсов, включенные последовательно блок переноса и вычитающий счетчик импульсов, формирователь импульсов, выход которого под1слючен к входу записи первого регистра и входу установки суммирующего счетчика импульсов и генератор опорной часОк содержит формирователь 1 импуль-: сов, суммирующий счетчик 2 импульсов,

0 первый- регистр 3, второй регистр 4, де- . литель 5 с переменным коэффициентом делени , блок 6 вычислени  разности кодов , блок 7 переноса, генератор 8 опорной частоты и вычитающий счетчик 9

5 импульсов.

На вход формировател  1 подаетс  сигнал умножае.мой частоты. Выход Ф9Рмировател  1 подключен -к входам записи первого регистра 3, второго регистра 4

О установочному входу суммирующего счетчика 2, Выход генератора 8 опорной частоты подключен к счетным входам делител  частоты с переменным коеффициентом делени  5 и вычитающего счет5 чика 9. Выход делител  5 частоты с переменным коэффициентом делени  подключен к счетному входу суммирующего счетчика 2. Выход пёрвго. регистра 3 и. второго регистра 4 подключены к входам

Claims (2)

1. блока вычислени  разности кодов 6, выходы которого через схему переноса 7 подключены к вычитающему счетчику 9, выход которого подключен к управл ющему входу блока 7 переноса и  вл етс  выходом умножител . Выходы первого регистра 3 подключены.к входам блока 6 со сдвигом на один разр д влево. Входы первого регистра 3 подключены к выходам суммирующего счетчика 2, входы тоты , выход которого подключен к счетному входу вычитающего счетчика импульсов , выход которого соединен с управл ющим входом блока переноса, введены второй регистр, вход записи которого подключен к выkoдy формировател  импульсов, а информационные входы - к выходам первого регис1ра, делитель частоты с переменным коэффициентом делени , вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход к счетному входу суммирующего счетчика импульсов и блок вычислени  разности кодов, выходы которого подключены к информационным входам блока переноса , перва  группа информационных входов - к выходам первого регистра, втора  группа информационных входов К выходам второго регистра, причем выходы первого регистра подключены к первым входам блока вычислени  разности кодов со сдвигом на один двоичный разр д влево. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема умножител  частоты следовани  импульсов. второго регистра 4 - -к выходам первого регистра 3. Устройство работает следующим образом . Импульсы с частотой где К - коэффициент делени  делител  5 частоты поступают на вход суммирующего счетчика 2. Число импульсов, записан ное в суммирующем счетчике за i-тый период входного сигала Т , равно Н,. В момент прихода очередного импульс входной частоты импульсы с выхода формировател  1 число NL записываютс  в первый регистр 3, а число Н;,- ,  вл ющеес  результатом измерени  периода Т-., записанное в первом регистре 3, переписываетс  во второй регистр 4. Эт же импульсом суммирующий счетчик 2 устанавливаетс  в нулевое состо ние дл  проведени  измерени  периода Tj; . Бло 6 вычислени  разности кодов вычитает и числа, поданного на первые входы, число , поданное на вторые входы. Так как к первым Входам блока 6 выходы регистра 3 подключены со сдвигом на один двоичный разр д влево, что эквивалентно удво ению числа, хран щегос  .в первом регистре 3, на выходе блока 6 вычислени  разности кодов получаем; , Число/Hi с помощью блока 7 перенос определ ет коэффициент делени  вычитающего счетчика 9. Частота следовани  импульсов на выходе устройства на прот жении периода входной частоты равно P--P,./(IN,-M.. Преобразовав это равенство, получаем rK/T.,)/f Kf4K2i( Таким образом, ошибка смещени  частоты на выходе умножител  составит величину , равную , K«(t) д.р- г Формула изобретени  Цифровой умножитель частоты, содержащий суммирующий счетчик импульсов, первый регистр, Ш1формационные входы которого подключены к выходам суммирующего счетчика импульсов, включенный последовательно блок переноса и вычитающий счетчик импульсов, формирователь импульсов , выход которого подключен к входу записи первого регистра и входу установки суммирующего счетчика импульсов и генератор опорной частоты, выход которого подключен к счетному входу вычитающего счетчика импульсов, выход которого соединен с управл ющим входovI блока переноса, отличающ и и с,   тем, что, с целью повышени  точности за счет уменьшени  ощибки, выз-. ванной смещением частоты выходных импульсов при измен ющейс  частоте входных импульсов, в него введены второй регистр, вход записи которого подключен к выходу форМ1фовател  импульсов, а информационные входы - к выходам первого регистра, делитель частоты с переменным коэффициентом делени , вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход. - к счетному входу суммирующего счетчкка импульсов , и блок вычислени  разности кодов, выходы которого подключены к информационным входам блока переноса, перва  группа информационных входов - к ВЬ1ходам первого регистра, втора  группа информационных входов - к выходам второго регистра, причем выходы первого регистра подключены к первым входам бло1$а вычислени  разности кодов со сдвигом на одни двоичный разр д влево. Источники информации, прин тые во BHHMatme при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N9 357668, кл, Н ОЗ К 5/О1, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N9 503238, кл G 06 F- 7/52, 1974.