SU951713A1 - Делитель частоты следовани импульсов с дробным переменным коэффициентом делени - Google Patents

Description

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для получения более мелкой сетки частот при создании аппаратуры беспоисковой связи, в системах автоматического контроля качества поверх- ⁵ ности и обработки информации с цифровых первичных датчиков с импульсными частотными последовательностями на выходе. ίθ

Известен делитель частоты с переменным коэффициентом деления, содержащий регистр на триггерах, импульсно-потенциальные элементы и переключатели, причем импульсные входы элементов И, объедине- ₎₅ ны и связаны с шиной входной частоты, потенциальные входы подключены через переключатель к источнику напряжения, а выходы их поразрядно подсоединены к установочным входам триггеров регистра, 20 выход которого через элементы задержки и блок управления подключен к другим установочным входам триггеров регистра [ 1 ] .

Недостатком данного делителя частоты является наличие методической погрешности, что ведет к снижению точности деления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является делитель частоты следования импульсов с дробным переменным коэффициентом деления, содержащий декадный счетчик импульсов, матрицы выбора коэффициента целой части, блоки логики переноса, блоки фиксации полного заполнения счетчика, блоки памяти, блоки совпадения, формирователь импульсов, установки в исходное состояние, вход декадного счетчика последующего высшего дробного знака и один из входов низкого дробного знака соединен с выходом декадного счетчика низшего дробного знака, вход декадного счетчика дробных долей соединен с выходом блока фиксации заполнения счетчиков, причем управление декадными счетчиками более низкого дробного знака осуществляется от декадных счетчиков соответ ствуюшего высшего дробного знака с помощью последовательно включенных блоков памяти и блока совпадения, на другие входы которого поступают сигналы блока памяти декадных счетчиков 5 дробного знака более высокого порядка, декадный счетчик единиц управляется от декадного счетчика десятых долей также через блок памяти и блок совпадений, а между входом блока логики и 10 выходом ©пока памяти десятых долей включены триггер и блок совпадений, третий вход которого соединен с выходом матрицы выбора единиц £2 ] .

Недостатком известного делителя является низкая точность при коэффициентах деления, представляющих собой смешанную простую дробь, так как в случае простых дробей точность деления уменьшается изза необходимости перевода простой смешанной дроби в десятичную.

Нель изобретения - повышение точности деления при значениях коэффициента деления, представляющих собой простые ₂₅ смешанные дроби.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель частоты следования импульсов с дробным переменным коэффициентом деления, содержащий декадный счетчик импульсов, состоящий из счетных декад, соединенных последовательно через блоки переноса, первый вход каждого из которых соединен с входной шиной и счетным входом декадного счетчика им15 пульсов, установочные входы которого соединены с выходами соответствующих матриц выбора, формирователь импульсов, счетчик дробной части коэффициента деления, и триггер, выход которого соединен с входом матрицы выбора младшей счетной декады, введены блок установки числителя коэффициента деления, -блок установки знаменателя коэффициента деления и блок сравнения, первый, второй, и третий входы которого соединены с ⁴⁵ выходами соответственно блока установки числителя коэффициента деления, блока установки знаменателя коэффициента деления и счетчика дробной части, счетный вход которого соединен с выходом декад- ⁵⁰ ного счетчика импульсов, а установочный вход - с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с первым входом триггера и первым выходом блока сравнения, второй выход которого сое- ⁵⁵ динен с вторым входом триггера.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит декадный счет- ’ чик 1 импульсов, состоящий из счетных декад 2-4, соединенных последовательно через блоки переноса 5 и 6, матрицы 7, 8 и 9 выбора целой части коэффициента деления, триггер 10 памяти, счетчик 11 дробной части коэффициента делейия, блок 12 установки числителя коэффициента деления, блок 13 установки знаменателя коэффициента деления, формирователь 14 импульсов установки в исходное состояние и блок 15 сравнения.

Делитель частоты следования импульсов работает следующим образом.

Выходная последовательность импульсов формируется из входной последовательности за счет того, что делитель пропускает на выход лишь часть импульсов входной последовательности, интервал между выходными импульсами в процессе деления изменяется в зависимости от коэффициента деления.

Практически деление осуществляется на целый коэффициент, периодически изменяющийся по времени на единицу. Если коэффициент представляет собой смешанную дробь вида С — , где С - целое число, Q и”Ь- числитель и знаменатель дробного коэффициента соответственно? то делитель делит несколько раз на коэффициент, равный целой части С, и несколько раз - на коэффициент (С+1).

Алгоритм работы делителя имеет вид η _а д(с+4 )+с(1о-а) t> ’ Ъ

Пусть коэффициент деления равен 16 у- . Согласно формуле делитель пропускает на выход три раза каждый семнадцатый импульс и четыре раза каждый шестнадцатый. Один цикл имеет в этом случае длительность, равную 115 периодам входных импульсов.

Работа делителя начинается с установки в исходное состояние всех триггеров делителя и установки значения дробно — го делителя. Целая часть коэффициента задается матрицами 7, 8 и 9, значение ' числителя - блоком 12, значение знаменателя - блоком 13. Триггер 10 установлен в исходное положение, что определяет в матрице 7 значение на единицу большее младшего разряда целой части коэффициента деления. Импульсы входной частоты поступают на вход счетчика 1, каждый (С+1) импульс регистрируется счетчиком 11. Когда в счетчике 11 на капливается количество импульсов, равное значению числителя, блок 15 переключает триггер 10 в противоположное состояние, значение младшего разряда целой части коэффициента деления умень- ₅ шается на единицу. Теперь каждый С-ый импульс поступает на вход счетчика 11.

При равенстве кода счетчика и кода, задаваемого блоком 13, триггер 10 воврашается в исходное состояние, на ю выходе делителя формируется импульс, счетчик 11 возвращается в нулевое состояние. Далее цикл деления повторяется.

Предложенный делитель позволяет повысить точность деления при одновремен- t5 ном расширении диапазона значений коэффициента деления, так как работает с десятичными и простыми смешанными дробями.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано дл  получени  более мелкой сетки частот при создании аппара туры беспоисковой св зи, в системах автоматического контрол  качества поверхности и обработки информации с цифровых первичных датчиков с импульсными частотными последовательност ми на выходе . Известен делитель частоты с переменным коэффициентом делени , содержащий регистр на триггерах, импульсно-потенци льные элементы и переключатели, причем импульсные входы элементов И обьединены и св зань с шиной входной частоты, потенциальные входы подключены через переключатель к источнику напр жени , а выходы юс поразр дно подсоединены к установочным входам триггеров регистра, выход которого через элементы задержки и блок управлешш подключен к другим установочным входам триггеров регистра 1 . Недостатком данного делител  частоты  вл етс  наличие методической погрешности , что ведет к снижению точности делени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  дели- i тель частоты следовани  импульсов с дробным переменным коэффициентом делени , содержащий декадный счетчик импульсов , матрицы выбора коэффициента целой части, блоки логики переноса, блоки фиксации полного заполнени  счетчика , блоки пам ти, блоки совпадени , формирователь импульсов, установки в исходное состо ние, вход декадного счетчика последующего высшего дробного знака и один из входов низкого дробного знака соединен с выходом декадного счетчика низшего дробного знака, вход декадного счетчика дробных долей соединен с выходом блока фиксации заполнени  счетчиков, причем управление декадными счетчиками более низкого дробного знака осуществл етс  от декадных счетчгшов соответствуклцего высшего дробного знака с помощью последовательно включенных блоков пам ти и блока совпадени , на другие входы которого поступают сигналы блока пам ти декадных счетчиков дробного знака более высокого пор дка, декадный счетчик единиц управл етс  от декадного счетчика дес тых долей также через блок пам ти и блок совпадений , а между входом блока логики и выходом блока пам ти дес тых долей включены триггер и блок совпадений, третий вход которого соединен с выходо матрицы выбора единиц 2 . Недостатком известного делител   вл  етс  низка  точность при коэффициеитах делени , представл ющих собой смешанну простую дробь, так как в сиупае простых дробей то даость делени  :уменьшаетс  из за необходимости перевода простой смешанной дроби в дес тичную. Цель изобретени  - повышение точнос ти делени  при значени х коэффициента делени , представл ющих собой простые смешанные дроби. Поставленна  цель досггигаетс  тем, что в делитель частоты следовани  импульсов с дробным переменным коэффициентом делени , содержащий декадный счетчик импульсов, состс щий из счетны декад, соединенных последовательно через блоки переноса, первый вход каждог из которых соединен с входной шиной и счетньхм входом декадного счетчика импульсов , установочные входы которого соединены с выходами соответствующих матриц выбора, формирователь импульсов счетчик дробной части К1ээффициента делени , и триггер, выход которого соединен с входом матрицы выбора младшей счетной декады, введены блок установки числител  коэффициента делени , блок ус тановки знаменател  коэффициента делени  и блок сравнени , первый, второй, и третий входы которого соединены с Выходами соответственно блока установк числител  коэффициента делени , блока установки знаменател  коэффициента делени  и счетчика дробной части, счетный вход которого соединен с выходом декад ного счетчика импульсов, а установочны вход - с выходом форм фовател  импуль сов, вход которого соединен с первым входом триггера и первым выходом блока сравнени , второй выход которого сое динен с вторым входом триггера. На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство содержит декадный счетчик 1 импульсов, состо щий из счетных декад 2-4, соединенных последовательно через блоки переноса 5 и 6, матрицы 7, 8 и 9 выбора целой части коэффициента делени , триггер 1О пам ти, счетчик 11 дробной коэффициента делейи , блок 12 установки числител  коэффициента делени , блок 13 установки знаменател  коэффициента делени , формирователь 14 импульсов установки в исходное состо ние и блок 15 сравнени . Делитель частоты следовани  импульсов работает следующим образом. Выходна  последовательность импульсов формируетс  из входной последовательности за счет того, что делитель пропускает на выход лишь часть импульсов входной последовательности, интервал между выходными импульсами в процессе делени  измен етс  в зависимости от коэффициента делени . Практически деление осуществл етс  на целый коэффициент, периодически и мен к цийс  по времени на единицу. Если коэффициент представл ет собой смешанную дробь вида С - , где С - целое число, Q - числитель и знаменатель дробного коэффициента соответственно то делитель делит несколько раз на коэффициент, равный целой части С, и несколько раз - на коэффициент (С+1). Алгоритм работы делител  имеет вид Г qCC-v-i ) . ъ Пусть коэффициент делени  равен 16 у . Согласно формуле делитель пропускает на выход три раза каждый семнадцатый импульс и четьфе раза каждый щестнадцатый. Один цикл имеет в этом случае длительность, равную 115 периодам входных импульсов. Работа делител  начинаетс  с установки в исходное состо ние всех триггеров делител  и установки значени  дробно - го делител . Цела  часть коэффициента задаетс  матрицами 7, 8 и 9, значение числител  - блоком 12, значение знаменател  - блоком 13. Триггер 1О установлен в исходное положение, что определ ет в матрице 7 значение на единицу большее младшего разр да целой части коэффициента делени . Импульсы входной частоты поступают на вход счетчика 1, каждый (С+1) икшульс регистрируетс  счетчикбм 11. Когда в счел-чике 11 накалливаетс  количество импульсов, равное значению числител , блок 15 переключает триггер 10 в противоположное состо ние, значение младшего разр да целой части коэффициента делени  уменьшаетс  на единицу. Теперь каждый С-ый импульс поступает на вход счетчика 11. При равенстве кода счетчика и кода, задаваемого блоком 13, триггер 10 вовращаетс  в исходное состо ние, на выходе делител  формируетс  импульс, счетчик 11 возвращаетс  в нулевое состо ние . Далее цикл делени  повтор етс . Предложенный делитель позвол ет повысить точность делени  цри одновременном расширэешга диапазона значений коэффициента делени , так как работает с дес тичными и простыми смешанными дроб ми. Формула изобретени  Делитель частоты следовани  импульсов с дробным переменным коэффициентом делени , содержащий декадный счетчик импульсов, состо щий из ючетных; декад, соединенных последовательно через блоки переноса, первый вход каждого из которы соединен с входной шиной и счетным вхо дом декадного счетчика импульсов, уста3А . иовочные входы которого соединены с выходами соответствующих матриц выбора , формирователь импульсов, счетчик дробной части коэффициента делени  и триггер, выход которого соединен с входом матрицы выбора младшей счетной декады, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности делени , в него введены блок установки, числител  коэф циента делени , блок установки знаменател  коэффициента делени  и блок сравнени , первый, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно блока установки числител . коэффициента делени , блока установки знаменател  коэффициента делени  и счетчика дробной части коэффициента делени , счетный вход которого соединен с выходом декадного счетчика импульсов, а зстановочный вход - с выходом формировател  импульсов, вход которого соединен с первым входом триггера и первым выходом блока сравнени , второй выход которого соединен с вторым входом триггера . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 334643, кл. Н 03 К 23/02, 197О.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 34459О, кп. Н ОЗ К 23/ОО, 197О.