SU886191A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

I

Изобретение относитс  к радиотехнике н может быть использовано в цифровых измерительных приборах, в частности в амортизированных системах управлени  производством и технологическими процессами.

Известен умножитель частоты, содержащий опорный генератор, последовательно соединенные триггер н элемент И, а также последовательно соединенные первый счетчик , устройство пам ти, устройство сравнени  и буферное устройство, а также второй счетчик, который включен между вь1ходом и другим входом устройства сравнени  (1).

Однако известный умножитель частоты обладает иедостаточно высокой точностью умножени  частоты.

Цель изобретени  - повышение точности умножени  частоты.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в умножитель частоты, содержащий опорный генератор, последовательно соединенные триггер и элемент И, а также последовательно соединенные первый счетчик, устройство пам ти, устройство сравнени  и буферное устройство, а также второй счетчик, который включен между выходом н другим входом устройства сравнени , введены формирователь импульсов, реверсивный счетчик и последовательно соединенные инвертор и устройство вычитани  частоты, выход которого подключен к другому входу второго счетчнка , формирователь импульсов включен между первым выходом триггера и одним

5 из входов первого счетчика, к другому входу которого подключен выход реверсивного счетчика, первый, второй и третий входы которого подключены.соответственно к выходу элемента И, к выходу инвертора и к первому выходу триггера, другой выход которого соединен с другим входом устройства пам ти, первый и второй входы инвертора подключены соответственно к выходу устройства сравнени  и к первому выходу триггера, а выход инвертора соединен с од )( ним из входов устройства вычитани  частоты , другой вход которого объединен с другим входом элемента И и подключен к выходу опорного генератора, а выход триггера  вл етс входом умножаемой частоты. На чертеже представлена структурна 

электрическа  схема умножител  частоты. Умножитель частоты содержит опорный генератор 1, триггер 2, элемент И 3, первый и второй .счетчики 4 и 5, устройство 6

пам ти, устройство 7 сравнени , буферное устройство 8, формирователь 9 импульсов, реверсивный счетчик 10, инвертор II, устройство 12 вычитани  частоты.

Умнож тель частоты работает следующим образом.

Импульсы умножаемой частоты поступают на счетный вход триггера 2 и поочередно открывают его пр мой и инверсный выходы , что обуславливает двухтактный режим работы умножител  частоты. Первому такту соответствует по вление сигнала на пр мом В з1ходе триггера 2, который поступает на управл ющий вход элемента №3, на входы инвертора II и формировател  9 импульсов . Этот сигнал разрешает прохождение импульсов через элемент И 3, запрещает прохождение импульсов через инвертор. II и в начале первого такта выход формировател  9 импульсов вырабатывает импульс, который поступает на управл ющий вход первого счетчика 4 и обнул ет его. В открытом состо нии элемент И 3 пропускает импульс с опорного генератора 1 на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, при переполнении которого на выходе переполнени  по вл ютс  импульсы, которые подсчитываютс  первым счетчиком 4 после обнулени  последнего сигналом с выхода формировател  9 импульсов. Очевидно, что в первом такте реверсивный счетчик 10 выполн ет функции делител  частоты опорного генератора 1 и формирует на своем выходе переполнени  вторую опорную частоту, причем коэффициент делени  равен емкости реверсивного счетчика 10. Во втором такте открываетс  инверсный выход триггера 2, элемент И 3 закрываетс , инвертор 11 открываетс , если на выходе обнулени  реверсивного счетчика 10 отсутствует сигнал, а устройство 6 пам ти считывает с первого счетчика 4, запоминает и выдает в виде кода на первый вход устройства 7 сравнени  число импульсов, накопленных первым счетчиком 4 за первый такт. С Выхода опорного генератора 1 на суммирующий вход устройства 12 вычитани  частоты непрерывно следуют импульсы с посто нной частотой. При отсутствии сигнала на вычитающем входе устройства 12 вычитани  частоты, импульсы первой опорной частоты беспреп тственно проход т на второй счетчик 5, который в виде кода выдает число накопленных импульсов на второй вход устройства 7 сравнени , где при совпадении кодов первого и второго входов формируетс  импульс, который поступает на управл ющий вход второго счетчика 5, на вход инвертора 11 и выход умножител  частоты через буферное устройство 8. Этот импульс обнул ет второй счетчик 5 и при открытом инверторе II поступает на вычитающие входы реверсивного счетчика 10 и устройства 12 вычитани  частоты. При этом из последовательности импульсов опорного генератора 1 и числа импульсов, накопленных реверсивным счетчиком 10, вычитаютс  по одному импульсу. Вычитание импульсов прекращаетс  после полного вычитани  числа импульсов, накопленных реверсивным счетчиком 10, так как с его выхода обнулени  на управл ющий вход инвертора II будет подан сигнал, запрещающий прохождение импульсов через инвертор II.

Отсюда следует, что код, поступающий на первый вход устройства 7 сравнени  соOTBejcTByeT длительности периода умножаемой частоты с точностью до одного периода второй опорной частоты, вырабатываемой на выходе переполнени  реверсивного счетчика 10. Так как указанный код на втором входе устройства 7 сравнени  набираетс  частотой опорного генератора I, то частота на выходе умножител  частоты будет ро столько раз выще умножаемой частоты, с; сколько раз частота опорного генератора I выше второй опорной частоты, т.е. коэффициент делени  реверсивного счетчика 10 определ ет коэффициент умножени  умножител  частоты. В предлагаемом умножителе частоты повыщена точность измерени  периода умножаемой частоты за счет учета в реверсивном счетчике 10 дробного значени  последнего периода второй опорной частоты числом периодов частоты опорного генератора 1. Во втором такте до обнулени  реверсивного счетчика 10 устройство 12 вычитани  частоты производит корректировку длительности периода выходной частоты умножител  путем увеличени  этой длительности на один период частоты опорного генератора 1. Таким образом, сумма периодов выходной частоты за второй такт равна периоду умножаемой частоты с точностью до одного периода частоты опорного генератора 1, что обеспечивает высокую точность умножени .

Использование новых элементов - формировател  9 импульсов, реверсивного счетчика 10, инвертора 11 и устройства 12 вычитани  частоты - выгодно отличает предлагаемый умножитель частоты от известного , так как значительно повыщена точность умножени  частоты.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Умножитель частоты, содержащий опорный генератор, последовательно соединенные триггер и элемент И, а также последовательно соединенные первый счетчик, устройство пам тн, устройство сравнени  и буферное устройство, а также второй счетчик, который включен между выходом и другим входом устройства сравнени , отличающийс  тем, что, с целью пОвыщени  точности умножени  частоты, введены формирователь импульсов , реверсивный счетчик и последовательно соединенные инвертор и устройство вычитани  частоты, выход которого подключен к другому входу второго счетчика, формирователь импульсов включен между первым выходом триггера и одним из входов первого счетчика, к другому входу которого подключен выход реверсивного счетчика, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу элемента И, к выходу инвертора и к первому выходу триггера, другой выход которого соединен с другим входом устройства пам ти , первый и второй входы инвертора подклю /

   чены соответственно к выходу устройства сравнени  и к первому выходу триггера, а выход инвертора соединен с одним из входов устройства вычитани  частоты, другой вход которого объединен с другим входом элемента И и подключен к выходу опорного генератора, а вход триггера  вл етс  входом умножаемой частоты.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 690608, кл. Н 03 В 19/00, 1977 (прототип ).

   Л.

   f

   h

   н

   8