SU943750A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

() УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может найти применение, в частности дл  умножени  частоты низко- и инфранизкочастотных сигналов.

Известен умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, генератор линейно-измен ющегос  напр жени , разделительный конденсатор, ключ, пороговый блок и блок опорного напр жени  f,

Недостатком устройства  вл етс  пониженна  точность умножени .

Известен также умножитель частоты , содержащий блок задержки, генератор импульсов, генератор линейноизмен ющегос  напр жени , запоминающий элемен т, компаратор, цифро-аналоговый преобразователь, счетчик и регистр кода коэффициента умножени  .

Недостатком данного умножител   вл етс  дискретный характер изменени  коэффициента умножени  частоты.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, под- , ключенный входом к входной шине умножени  частоты, а выходом - к входу первого формировател  временных интервалов , выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом второго формировател  вре ,Q менных интервалов, подключенного выходом к управл ющему входу второго ключа, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным выходом - с выходом перврго ин ,5 тегратора и сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с входом запоминающего элемента, второй интегратор, выход которого подключен к первому входу компаратора,

Claims (3)

1. 20 соединенного вторым входом с выходом запоминающего элемента, а выходом - с входом одновибратора, подключенного выходом к выходной шине умножител  частоты, входу обнулени  второго интегратора и через делитель частоты - к первому входу триггера, соединенного вторым входом с выходом формировател  импульсов, а выходом - с входом блока управлени  крутизной, подключенного выходом к управл ющему входу первого интегратора , соединенного сигнальным входом с сигнальным входом второго интегратора и с выходом блока управлени , вход которого через последовательно соединенные функциональный преобразователь напр жени  и преобразователь периода в напр жение подключен к выходу второго формировател  временных ИНТ ер валов 43. Недостатком устройства  вл етс  сложность технической реализации Целью изобретени   вл етс  упрощение умножител  частоты. Цель достигаетс  тем, что умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножител  частоты, а выходом - к входу первого формировател  временных интервалов, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом второго формировател  временных интервалов, подключенного выходом к управл ющему входу ВТ оро го ключа, соеди не нного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого интегратора и сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с входом запоминающего элемент второй интегратор, выход которого подключен к первому входу компаратора , содержит управл емый переключатель , соединенный первым сигнальным входом с выходом запоминающего элемента, вторым сигнальным входом с шиной нулевого потенциала частоты выходом - со вторым входом компаратора , а управл ющим входом - с выходом компаратора, входом второго интегратора и с выходной шиной умножител  частоты, причем вход первого интегратора подключен к выходу формировател  импульсов. На чертеже изображена блок-схема умножител  частоты. Устройство содержит формировател 1 импульсов, подключенный входом к входной шине умножител  частоты, а выходом - к входу первого формировател  2 временных интервалов. Вход, формировател  2 соединен с управл ющим входом первого ключа 3 и с входом второго формировател  k временHfcix интервалов, подключенного выходом к управл ющему входу второго ключа 5. Ключ 5 соединен выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого интегратора . 6 и сигнальным входом ключа 3. Выход ключа 3 подключен к входу запоминающего элемента 7, выход которого соединен с первым сигнальным входом управл емого переключател  8. Переключатель 8 подключен вторым сигнальным входом к шине нулевого потенциала, а упрал ющим входом - к выходу компаратора 9, входу второго интегратора 10 и к выходной шине умножител  частоты. Первый и второй входы компаратора соединены соответственно с выходом интегратора 10 и с выходом переключател  8. Умножитель частоты работает следующим образомо Входной периодический сигнал поступает на формирователь 1, на выходе которого формируетс  последовательность импульров посто нной амплитуды UQ, длительность которых равна I ex где К - коэффициент пропорциональности; Т..,- текущий период входного сигнала. Выходные импульсы формировател  поступают на вход интегратора 6. В момент начала очередного импульса на выходе интегратора 6 напр жение равно нулю. К моменту его окончани  напр жение на выходе интегратора 6 достигает значени  где V посто нна  времени инте:- ратора 6. Задний фронт импульса на выхсЯ-ie формировател  1 запускает формирователь 2, вырабатывающий короткий импульс посто нной длительности, с помощью которого осуществл етс  замыкание ключа 3 и передача выходно го напр жени  U интегратора 6 в запоминающий элемент 7. После этого задним фронтом выходного импульса формировател  2 запускаетс  формирователь . Формирователь вырабатывает короткий, импульс посто нной длительности, с помощью которого обнул етс  интегратор 6 через ключ 5 5 (дл  обеспечени  нормальной работы умножител  необходимо, чтобы сум ма выходных интервалов формирователей 2 и i не превышала паузы в выходной последовательности импульсов формировател  l). Напр жение с выхода запоминающего элемента 7i пропорциональное продолжительности окончившегос  периода входного сигнала, поступает на первый сигнальный вход переключа тел  8о Если этот вход подключен к выходу переключател  8, то на второ ( инвертирующем) входе компаратора 9 будет напр жение, равное U. Поэтом в тот момент, когда интегратор 10 разр жен, напр жение на первом (неинвертирующем ) входе компаратора 9 равно нулю, и на выходе компаратора 9напр жение равно отрицательному уровню ограничени  - Е. Это напр жение действует на входе интегратор 10и на выходе последнего напр жени линейно растет до тех пор, пока не достигнет величины U. В этот момен компаратор 9 переключаетс , и напр  жение на его выходе становитс  равным положительному уровню ограничени  +Ер. Этот уровень переключает переключатель 8, соедин   со вторым входом компаратора 9 нулевую шину умножител  частоты. При этом состо  ние компаратора 9 не измен етс , а выходное напр жение интегратора 10 начинает линейно уменьшатьс  до нул вого уровн  В момент времени пересечени  нулевого уровн  компаратор 9 переключаетс , и напр жение на его выходе становитс  равным -Ед. Переключатель 8 возвращаетс  в исходное положение, подключа  выход запоминающего элемента 7 к второму входу компаратора 9 и, аналогично описанно му, начинаетс  формирование следующего периода выходного импульсного сигнала г енератора. Продолжительность его равна Т -J , ВЫХ Ч посто нна  времени интегра тора 10. Учитыва  пропорциональность периоду Tg, частота fgbix выходной шине умножител  будет св зана с вхо ной частотой fg выражением вида i - k -f BblX- i BX) К А.Е il). 2ku, 0 Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет, по сравнению с известным.упростить техническую реализацию умножени  частоты. Дополнительным преимуществом устройства  вл етс  простота плавного изменени  коэффициента умножени  :путем изменени  посто нных времени Интеграторов , Исследовани  показали работоспособность умножител  в диапазоне коэффициентов умножени  К 10-200. При этом погрешность умножени  дл  частот 0,1-100 Гц не превышает 0,2%. Формула изобретени  Умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножител  частоты, а выходом - к входу первого формировател  временных интервалов, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом второго формировател  временных интервалов , подключенного выходом к управл ющему входу второго ключа, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого интегратора и сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с входом запоминающего элемента, второй интегратор, выход которого подключен к первому входу компаратора, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  умножител - частоты, он содержит управл емый переключатель, соединенный первым сигнальным входом с выходом запоминающего элементу, вторым сигнальным входом - с шиной нулевого потенциала частоты, выходом - со вторым входом компаратора, а управл ющим входом - с выходом компаратора , входом второго интегратора и с выходной шиной умножител  частоты , причем вход первого интегратора подключен к выходу формировател  импульсов. Источники информации, прин тые ас внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 296215, кл. ;Н 03 В 19/00, 19б9.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 657598, кл. Н 03 В 19/10, 1977.
3. 3.Авторское свидетельство СССР ff 617803, кл. G Об F 7/52, 1976 (прототип).