SU855934A1 - Широкополосный умножитель частоты следовани импульсов - Google Patents

Description

(54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относитс  к цифровым измерительным приборам и системам и может быть использовано дл  повышени  разрешающей способности и быстродействи  приборов , измер ющих частотные и фазовые характеристики сигналов.

Известен у.множитель частоты, содержащий реверсивный счетчик, преобразователь код - напр жение, управл емый генератор, делитель частоты, устройство дл  сравнени  периодов, преобразователь период-напр жение , устройство дл  сравнени  периодов 1.

Недостатками данного устройства  вл етс  невысокое быстродействие, так как при изменении частоты входного сигнала реверсивный счетчик за ОАТ,ИН такт мен ет свое значение только на единицу. Данным устройством так же формируетс  выходна  импульсна  последовательность,  вл юща с  асинхронной относительно импульсов входной последонательности, что приводит к по влению ф оовой ошибки и, следовательно , к уменьп1ению точности умножени  частоты.

Наиболее близки;М по технической cyniности к изобретению  вл етс  широкополосвыи умножитель частоты, содержащий управл емый генератор и усилитель, которые соелчинены последовательно, счетчик импульсов , задатчик коэффициента умножени , элемент совпадени , первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, второй в.ход - с выходом блока задани  коэффициента умножени , а выход - со входом интегрирующего усилител  и первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу управл емого генератора, а выход - к счетному входу счетчика им10 нульсов 2.

Однако данное устройство характеризуетс  невысокой точностью умножени  и недостаточно высоким быстродействием.

Цель изобретени  - повышение точности 15 умножени  при одновременном увеличении быстродействи .

Дл  достижени  цели в широкополосный у.множитель частоты следовани  импульсов, содержащий блок задани  коэффициента умножени , счетчик импульсов, управл емо мый генератор, выход которого подключен к счетному входу счетчика и.мпульсов, введены формирователь импульсов, элемент задержки, сумматор, регистр, преобразователь код-напр жение, входы которого подключены к выходам регистра, а выход - к входу установки частоты управл емого генератора и к входу регулировки длительности формировател  импульсов, выход которого подключен к входу установки фазы управл емого генератора, разрешающему входу регистра и входу элемента задержки, выход которого подключен к обнул ющему входу счетчика импульсов, выходы которого подключены к первой группе входов сумматора , втора  группа входов которого соединена с выходами блока задани  коэффициента умножени , а выходы - с информационными входами регистра.

На фиг. 1 представлена, структурна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, элемент 2 задержки, счетчик 3 импульсов, управл емый генератор 4, сумматор 5, блок 6 задани  коэффициента умножени , регистр 7, преобразователь 8 код -напр жение . Формирователь 1 импульсов состоит из элемента И-НЕ1 9, выход которого  вл етс  выходом формиро -тел  1 импульсов , первый вход элеме а   ,1г 9  вл етс  входом формировател  i импульсов, элемент НЕ 10, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ 9, управл емый элемент 11 задержки, выход которого подключен к входу элемента НЕ 10, информационный вход элемента 1 1 задержки подключен к первому входу элемента И-НЕ 9. Управл ющий вход управл емого элемента 11 задержки  вл етс  входом регулировки длительности формировател  1 импульсов.

Управл емый генератор 4 содержит элемент И-НЕ 12, первый вход которого подключен к выходу формировател  1 и  вл етс  входом установки фазы управл емого генератора 4, управл емый элемент 3 задержки , выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ 12 и  вл етс  выходом управл емого генератора 4. Управл ющий вход управл емого элемента 13 задержки  вл етс  входом установки частоты управл емого генератора 4. Информационный вход управл емого элемента 13 задержки подключен к выходу элемента И-НЕ 12.

Широкополосный умножитель частоты следовани  импульсов работает следующим образом.

Импульсы входной частоты поступают на вход формировател  1 импульсов. Вид входной импульсной последовательности представлен на фиг. 2 а. Формирователь 1 импульсов из переднего фронта входной импульсной последовательности формирует импульс, вид которого представлен на фиг. 2 б. Длительность этого импульса определ етс  управл емым элементом 11 задержки . Сигнал с выхода формировател  1 импульсов поступает на вход элемента 2 задержки , где Задерживаетс  на врем , достаточное дл  переписи информации из сумматора 5 в регистр 7, и обнул ет счетчик 8

импульсов. Вид сигнала на выходе элемента 2 задержки представлен на фиг. 2 в. Импульсы с выхода формировател  1 импульсов поступают также на вход установки фазы управл емого генератора 4 и на вход разрещени  записи регистра 7. На счетный

вход счетчика 3 импульсов поступает импульсна  последовательность от управл емого генератора 4. Число с выхода счетчика 3 импульсов, соответствующее количеству импульсов управл емого генератора 4, умещающихс  в периоде входной частоты, поступает на первую группу входов су.мматора 5. На вторую группу входов су.мматора 5 поступает число в обратном или дополнительном коде от блока 6 задани  коэффициента умножени . Пр .мой код этого числа соответствует требуемому коэффициенту умножени . Блок 6 может быть выполнен на группе выключателей. В случае задачи коэффициента умножени  в обратном коде прибавление единицы дл  преобразовани 

5 обратного кода в дополнительный можно произвести в сумматоре 5, подава  на вход переноса младшего разр да единицу. В сумматоре 5 происходит вычитание двух чисел (с выхода блока 6 задани  коэффициента умножени  и с выхода счетчика 3 импульсов).

0 Разность этих чисел записываетс  в регистр 7 при приходе импульса разрешени  записи. Число на выходе регистра 7 преобразуетс  в папр и ение преобразователем 8 код - напр жение. Напр жение с выхода преобразовател  8 код-напр жение подаетс  на вход установки частоть управл емого генератора 4 и на вход регулировки длительности фор.мировател  1 импульсов. Управл емый элемент 11 задержки формировател  1 импульсов и управл емый элемент 13 задержки управл емого генератора 4 может быть выполнен в виде варикапа или другого реактивного элемента управл емого напр жением. Частота колебаний управл емого генератора 4 и длительность импульсов на выходе формировател  1 импульсов определ етс  управл емы.ми элементами 13 и 11 задержки соответственно. Фазирование управл емого генератора 4 осуществл етс  следующим образо.м. Управл емый генератор 4 генерирует импульсную последовательность, когда на входе установки фазы посто нно присутствует логическа  «1. Вид импульсной последовательности на выходе управл емого генератора 4 представлен на фиг. 2 г. При подаче на вход установки фазы управл емого генератора 4 отрицательного

5 импульса (фиг. 2 б), длительность которого составл ет половину периода генерируемых управл емым генератором 4 импульсов, разрываетс  цепь обратной св зи, что ведет

к прекращению генерации на это врем . При прекращении фазирующего импульса управл емый генератор 4 начинает генерировать импульсную последовательность с нав занной начальной фазой.

Таким образом, в результате подстройки входной импульсной последовательностью фазы и частоты управл емого генератора ликвидируетс  фазова  ощибка между импульсами умножаемой частоты и выходными импульсами за один период импульсов умножаемой частоты, что повышает точность умножени  частоты и фазовую стабильность выходной импульсной последовательности на выходе устройства. Отсутствие в схеме инерционных звеньев (фильтров, интегрирующих усилителей и других) увеличивает быстродействие, а следовательно, щирокополосность предлагаемого устройства.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 508894, кл. Н 03 В 19/00, 01.07.74.

2.Авторское свидетельство СССР № 538474, кл. Н 03 В 19/10, 08.12.75.

5