SU798831A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, может найти применение в информационно измерительных и управляющих системах, где* требуется синхронизация работы вторичных измерительных устройств, а также повышение быстродействия и точности измерения.

Известен умножитель частоты, содержащий счетчики, генератор татстовых импульсов, блок сравнения, два делителя частоты, регистр, триггер, управления и элементы И, ИЛИ [1J.

Недостатком его является малая точность измерения полученной час- 15 тоты на выходе.

Наиболее близким к предлагаемому является умножитель частоты, содержащий гёнератор опорной частоты, последовательно' соединенные суммирую- 20 щий счетчик, схему записи, регистр, схему переноса и вычитающий счетчик, а также формирователь импульсов, схему дифференцирования и'распределения, управляющий триггер, вспомогательный счетчик, схему фиксации нуля, два ключа и дополнительный опорный генератор [2] .

Недостатком его является также низкая точность.

Цель изобретения - повышение точности умножения. Поставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты, содержащий генератор опор- ной частоты, выходом подключенный к управляющему входу вычитающего счетчика, выходы которого соединены с входами блока фиксации нуля, выход которого подключен к первым входам соответствующих элементов И группы, выходы которых, кроме элемента И группы младшего разряда, соединены с информационными входами вычитающего счетчика, а вторые входы элементов И группы - с выходами регистра, суммирующий счетчик, формирователь импульсов, вход которого является входом ^умножителя, в него введены делитель частоты’и два триггера, причем счетный вход первого триггера подключен к выходу блока фиксации нуля, а выход подключен к выходу умножителя и к третьему входу элемента И группы младшего разряда, выход которого подключен к раздельному входу второго триггера, выход которого ^подключен к входам младшего разряда вычитающего счетчика, а счетный вход - к выходу генератора опорной частоты к первому входу делителя частоты, второй вход которого> подключен к выходу формирователя импульсов , управляющему входу регистра и первому входу суммирующего счетчика, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, а выходы - к информационным входам регистра.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого умножителя частоты, . Умножитель частоты содержит генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты, формирователь 3 импульсов, суммирующий счетчик 4, регистр 5, группу.элементов И 6 перезаписи, второй триггер 7, вычитающий счетчик 8, блок 9 фиксации нуля и первый •триггер 10.

Работает устройство следующим образом.

Формирователь 3 формирует импульсы начала и конца периода, которые производят сброс делителя 2 частоты, перезапись состояния счетчика 4 импульсов в запоминающий регистр 5 и последующий сброс счетчика·4 импульсов. При этом от импульса начала периода до импульса конца периода в счетчике 4 импульсов формируется число Ν_τ , Которое по окончании периода заносится в регистр 5. Через двухвходовые элементы 46 перезаписи число (целая часть) из регистра 5 перезаписывается в вычитающий счетчик 8 импульсов. Младший разряд числа Ν_τ из запоминающего регистра 5 записывается в триггер через трехвходовый элемент 46 перезаписи один раз за два раза открытия остальных двухвходовых элементов И 6.. Если в младшем разряде числа Ν_τ нуль, то на выходе триггера 7 устанавливается единичное состояние, открывающее j·k-t входы вычитающего счетчика 8, и первый после конца периода импульс тактовой частоты генератора 1 начинает производить вычитание импульсов счётчика 8 из числа Ν_τ/2 .Как только в счетчике устанавливается расстояние 0, срабатывает блок 9 и производит одновременно переброс триггера ,10, что приводит к закрытию трехвходового элемента Иби перезапись числа Ν_γ в вычитающий счетчик 8.

Цикл вычитания повторяется и снова в конце его срабатывает блок 9, который перебрасывает триггер 10 в исходное состояние. Таким образом, триггер 10 производит деление на два выходной умноженной частоты из блока 9, а ввиду того, что в вычитающем счетчике 8 записывается число N_T/2 _t а не Ν_τ , то частота импульсов из блока 9 получается вдвое больше, что в общем не приводит к уменьшению коэффициента умножения. В результате этого на выходе устройства получаются импульсы типа меандр, частота которых не уменьшается вдвое, что в свою очередь не приводит к увеличению погрешности измерения умноженной частоты.

Если в младшем разряде числа Ν_τ, единица, то на выходе триггера 7 устанавливается нулевое состояние, запрещающее по j.k-входам вычитающего счетчика его работу, и поэтому первый после конца периода импульс тактовой частоты генератора 1 не начинает производить вычитание импульсов из счетчика '8, а перебрасывает триггер 7, что приводит к открытию j. к -входов счетчика 8 _А и началу вычитания из него числаЬЦ-/ 2 . Как только в счетчике 8 установится состояние 0, срабатывает блок 9, он перебрасывает одновременно триггер 1.0, который в свою очередь закрывает трехвходовый элемент 4,6 и он же открывает двухвходовый элемент Иби производит за^ пись чиёла Ν_τ/2 в счетчик 8.Цикл вычитания повторяется. Поэтому снова срабатывает блок 9, он перебрасывает триггер 10 в исходное состояние, что приводит к открытию.всех элементов И 6, в результате в триггере 7 снова записывается 1 младшего разряда, а в счетчике 8 число N /2. Триггер 7 снова не пропускает первый импульс генератора 1 на счетчик 8 и. вычитание начинается с второго импульса. Процесс продолжается циклически до нового значения , которое записи·· вается в запоминающий регистр 5 в конце последующего нового периода.

Таким образом, каждый импульс типа меандр выходной частоты умножителя получается в результате двух вычитаний числа Ν_τ/2 счетчика 8. В случае если в младшем разряде Ό и с учетом единицы младшего разряда регистра 5 на триггере 7, если число Ν_τ/2 содержит дробную часть, т.е. Ν_τ содержит 1 в младшем разряде, то в первом цикле вычитается число. 1+ Νγ/2 а во втором - Ν_τ/2- При этом выходная частота . умноженного сигнала не уменьшается вдвое и получаемый на выходе умножителя сигнал типа меандр позволяет повысить точность измерения до величины +0,5 единицы младшего разряда·, т.е. -повышается стабильность показаний и улучшается условия синхронизации при использовании такого умножителя в информационно-измерительных системах

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 498624, кл. G Об G 7/16,

5 22.03.74.

2.Авторское свидетельство СССР № 503238, кл. G 06 f 7/52,. 28.06.74 (прототадт).