SU920725A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

(5) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

I

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в частотомерах, фазомерах и фазовращател х .

Известен умножитель частоты, co-t держащий фазовый детектор, фильтр нижних частот, управл емый генератор, делитель частоты и фазовращатель 111

Недостатком умножител  частоты  вл етс  ограниченный диапазон изменени  умноженных частот.

Известен также умножитель частоты, содержащий генератор сетки частот, блок управлени , счетчик-измеритель периода, регистры, управл емые генераторы , блок задержки, формирователь , двоичный умножитель и блок выполнени  частот 2.

Данный умножитель частоты работает в широком диапазоне изменени  умножаемых частот, однако отличаетс  сложностью технической реализации .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  умножитель частоты, содержащий генератор импульсов, первый и второй счетчики и делитель чаЬтоты , подключенный входом к выходной шине умножител  частоты, а выходом к первому входу фазового детектора, соединенного вторым входом с входной шиной умножител  частот, а выходом - с входом фильтра нижних

to частот, выход которого подключен к входу управл емого генератора, соединенного выходом с первым входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу управл еIS мого делител  частоты, выход которого соединен с выходной шиной умножител  частоты, а управл ющие входы - с выходами элементов И первой и второй групп, подключенных первыми и вто20 рыми соответственно к выходам первого и второго счетчиков, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, подключенных первыми входами к выходу генератора импульсов, причем вторые входы первого, второго и третьего элементов И, входы первого и второго счетчиков и вторые входы элементов И первой и второй групп соединены с соответствующими выходами блока управлени , подключенного входом к входной шине умножител  частоты .

Недостатком умножител   вл етс  сложность технической реализации умножител  в широком диапазоне частот.

Цель изобретени  - упрощение умножител  частоты при обеспечении, работы в широком диапазоне частот,

С этой целью умножитель частоты, содержит генератор импульсов, первый и второй счетчики и делитель частоты, подключенный входом к выходной шине умножител  частоты, а выходом -- к первому вхрду фазового детектора, соединенного вторым входом с входной шиной умножител  частот , а выходом - с входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу управл емого генера тора, содержит два коммутатора, третий счетчик и регистр, соединенный выходами с управл ющими входами первого коммутатора, управл ющим входом - с входной шиной умножител  частоты и с входами обнулени  первого и второго счетчиков, а информационными входами - с выходами второго счетчика и с управл ющими входами второго коммутатора, подключенного выходом к счетному входу второго счетчика, а информационными входами - к выходам первого счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора импульсов , причем первый коммутатор подключен выходом к выходной шине умножител  частоты, а информационными входами - к выходу управл емого генератора и к выходам третьего счечика , соединенного счетным входом с выходом управл емого генератора.

На чертеже изображена блок-схема умножител  частоты.

Блок-схема содержит генератор 1 импульсов, первый, второй и третий счетчики 2,3 и , регистр 5, первый и второй коммутаторы 6 и 7, управл емый генератор 8, фильтр 9 нижних частот, фазовый детектор 10 и делитель 11 частоты. Выход делител  11

подключен к первому входу детектора 10, соединенного вторым входом с входной шиной 12 умножител , управл ющим входом регистра 5 и с входами

обнулени  счётчиков 2 и 3, а выходом - с входом фильтра 9, подключенного выходом к входу управл емого генератора 8. Коммутатор 6 соединен управл ющими входами с выходами

регистра 5, информационными входами - с выходом управл емого генератора Вис выходами счетчика k, а выходом - с выходной шиной умножител  частоты и с входом

5 делител  11 частоты. Счетный вход счетчика подключен к выходу уп равл емого генератора 8, Регистр 5 соединен информационными входами с выходами счетчика 3 и с управл ющими входами коммутатора 7 подключенного выходом к счетному входу счетчика 3, а информационными входами - к выходам счетчика 2. Счетчик 2 соединен счетным входом с выходом

генератора 1.

Умножитель частоты работает следующим образом.

В первом такте выполн етс  грубое измерение периода входной частоты

0 ffty помощью счетчика 2. Соотношение частоты генератора 1 и входной частоты умножител  выбираетс  таким образом,что при максимальной входной частоте в счетчик 2 записываетс  число 1 .При этом счетчик 3 находитс  в нулевом состо нии и. в регистр 5 записывает с  О .Это значит, что входна  умножаема  частот а находитс  в нулевом диапазоне .Далее при каждом уд воении периода входного сигнала счетчик 2 записывает число, дл  регистрации которого потребуетс  большее число разр дов (на один) счетчика. В результате этого на выходе коммутатора 7 происходит смена логического уровн  и в счетчик 3 записываетс  единица, котора  переноситс  в регистр 5, увеличива  число, записанное в нем, на единицу.Это число определ ет диапазон, в котором находитс  входной сигнал, причем увеличение периода в два раза влечет за собой увеличение кода номера диапазона на единицу..

Claims (3)

1. Рассмотрим пример. Входна  частота равна 1 кГц, частота генератора 1 .равна 2иикГц. В этом случае в счетчик 2 записываетс  число 200, дл  регистрации которого требуетс  сеть двоичных разр дов. Действительно, в самом начале цикла , после сброса счетчиков 2 и 3 нуль, на выход коммутатора 7 подкл чаетс  младший разр д счетчика 2. После записи единицы в счетчик 2 с чик 3 находитс  в нулевом состо нии, т.е. к выходу коммутатора 7 подклю чаетс  младший разр д счетчика 2. После записи в счетчик 2 числа 2 п исходит смена логического уровн  на выходе коммутатора 7 и в счетчик 3 записываетс  единица, в результате чего к выходу коммутатора 7 подключаетс  выход второго разр  да счетчика 2. Далее при записи в счетчик 2 числа k происходит оче редна  смена логического уровн  на выходе коммутатора 7, так как к его выходу подключен второй разр д счетчика 2, на выходе которого в это врем  установитс  о. В результате этого в счетчик 3 записываетс  уже число 2, что приводит к тому, что к выходу коммутатора 7 подключаетс  уже выход третьего разр да счетчика 2. Переключение разр дов счетчика 2 на выходе комму татора 7 происходит до тех пор, пока в счетчик 3 не запишетс  число 6. Это значит, что входна  частота 1 кГц при частоте генератора 1 200 кГц, ходитс  в шестом диапазоне. Информ ци  об этом заноситс  в регистр 5. Описанна  операци  выполн етс  в течение каждого периода входной частоты. Во втором такте выполн етс  соб ственно умножение входной частоты. Максимальна  частота руправл емого генератора 8 выбираетс  из соображени , что f вх тпаи мнош причем требуетс  перестройка его в 2 раза. При максимальной входной частоте fj tnaii учитыва  изложенное в регистре 5 записываетс  число О, вследствие чего к выходу 6 подключаетс  непосредственно выход управл емого генератора 9- Вследствие этого (учитыва , что управл емый генератор 8 имеет перестройку в 2 раза) на входах фазового детектора 10 частоты равны за счет работы системы фазовой автоподстройки частоты. При увеличении периода входной частоты в 2 раза в регистр 5 записываетс  число 1 и к выходу коммутатора 6 подключаетс  выход первого разр да счетчика , и.е. на ВХОД делител  частоты 11 поступают сигнал управл емого генератора 8, частота которого . В результате на входах фазового детектора 10 оп ть равные частоты за счет работы системы фазовой автоподстройки частоты. Переключение каналов ком .мутатора 6 выполн етс  во всем диапазоне умножаемых частот. Таким образом рассмотренный умножитель частоты по сравнению с известным позвол ет упростить техническую рекомендацию умножени  частоты в широком диапазоне .за счет уменьшени , разр дности используемых дискретных схем. В частности реализации счетчиков, делител , регистра и коммутаторов на микросхемных расширенной 155 серии позвол ет выполнить умножитель частоты с коэффициентом умножени  в диапазоне частот 3 Гц - 256 кГц. Формула изобретени  Умножите.пь частоты, содержащий генератор импульсов, первый и второй счетчики и делитель частоты, подключенный входом к выходной шине умножител  частоты, а выходом - к первомувходу фазового детектора, соединенного вторым входом с входной шиной умножител  частот, а выходом - с входом фильтра нижних частот , выход которого подключен к входу управл емого генератора, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  умножител  частоты, он содержит два коммутатора, третий счетчик и регистр, соединенный выходами с управл ющими входами первого коммутатора, управл ющим входом - с входной шиной умножител  частоты и с входами обнулени  первого и второго счетчиков, а информационными входами - с выходами второго счетчика и с управл ющими входами второго коммутатора, подключенного выходом к счетному входу второго счетчика, а информационными входами к выходам первого счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора импульсов, причем первый коммутатор подключен выходом к выходной шине умножител  частоты, а информационными входами - к выходу управл емого генератора и к выходам третьего счетчика, соединенного счетным входом с выходом управл емого генератора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1 . Авторское свидетельство СССР № 621062, кл, Н 03 В 19/00, 1976.

   9207258
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 286873+/18-2 4,

   кл. G 06 F 7/68, 08.01.80.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 5 по за вке № 2832169/18-2,

   кл. G 06 F 7/52, 1973 (прототип).