Делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления

Делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕЛОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ, содержащий элемент совпадения, триггер коммутации, единичный выход которого соединен с первым входом.выходного элемента И и два разряда, первый из которых включает в себя счетчик импульсов .с переменным коэффициентом счета, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными входами арифметического блока и шинами уста-ч новки кода коэффициента деления данного разряда, а выход - спеременным S-входом триггера того же разряда, единичный выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, в.торой разряд состоит из первого и второго элементов И, счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета и счетчика импульсов с г.--Переменным коэффициентом счета, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными входами арифметического блока и шинами установки кода коэффициента деления этого же разряда, а выход с первым 5-входом триггера данного разряда, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, отличающийс я тем, что, с целью увеличения коэффициента деления, в него введены N -2 разряда, аналогичных второму разряду, в каждый разряд, начиная с второго, введены дополнительный триггер и третий элемент И, при.этом первый йход первого элемента И соединен с входной шиной, вторым входом выходного элемента И и первым входом:второго элемента И данного разряда, остальные входы с единичными выходами триггеров и дополнительных триггеров предыдущих разрядов, начиная с вторюго, а выход - со счетным входом счетчика импульсов с постоянным коэффихщентом счета и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с единичным выходом . дополнительного триггера, нулевой j выход которого подключен к входу ne-j резаписи коэффициента деления счетчика импульсов с постоянным КОЭФФИ- циентом счета, S-вход - к выходу jwn . счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета, а I -вход - к выхо-й : ду третьего элемента И, счетный вход. счетчика импульсов с переменным коэффициентом счета соединен с выходом второго элемента И, а вход э установки коэффициента счета - с нулевым ВЕЛходом триггера, второй 5-вход которого соединен с выходом ю арифметического блока того же разряда , а i -вход - с нулевым выходом ю триггера коммутации ,§-вход которого, соединен с выходом элемента совпадения , а R-вход - с выходом вькодного элемента И, при этом в первом разряде счетный вход счетчика импульсов с переменным коэффициентом счета соединен с входной шиной, а вход установки коэффициента, счета с нулевым выхЪдом триггера этого же разряда, - второй З-вход которого соединен с выходом арифметического блока этого же разряда, а R.-вход - . с нулевым выходом триггера коммута .ции.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1ф4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g(51) Н 03 К 23/00 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) (21) 3421225/18-21 (22) 08.04.82 (4б) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) А.А.Кулик и В.Н.Маслий (53) б21,374.44(088.8) (5б) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 421132, кл.. Н 03 К 23/00, 1974 ° с: 2..Авторское свидетельство СССР

Р 801254, кл. Н 03 К 23/00, 1979 ° (54)(57) ДЕЛИТЕЛЬ .ЧАСТОТЫ СЛЕПОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ, содержащий элемент совпадения, триггер коммутации, единичный выход которого соединен с первым входом. выходного элемента И, и два разряда, первый из которых включает в себя счетчик импульсов с переменным коэффициентом счета, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными входами арифметического блока и шинами уста« новки кода коэффициента деления данного разряда, а выход — c переменными -входом триггера того же разряда, единичный выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, второй разряд состоит из первого и второго элементов И, счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета и счетчика им-. пульсов a-...:ïåâåìåHíûì коэффициентом счета, разрядные входы которого соединены а соответствующими разрядными входами арифметического блока и шинами установки кода коэффициента деления этого же разряда, а выход— с первым 6 -входом триггера данного разряда, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения коэффициента деления, в него введены и -2 разряда, аналогичных второму разряду, в каждый разряд, на.чиная а второго, введены дополнительный триггер и третий элемент И, при .этом первый вход первого элемента И соединен с входной шиной, вторым входом выходного элемента И и первым входом:второго элемента И данного разряда, остальные входыс единичными выходами триггеров и дополнительных триггеров предыдущих разрядов, начиная с второго, а выход — со счетно входом счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с единичным выходом дополнительного триггера, нулевой PQ выход которого подключен к входу перезаписи коэффициента деления счетчика импульсов с постоянный коэффициентом счета, 5 --вход — к выходу ,счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета, а К -вход — к выхо ду третьего элемента И, счетный вход. счетчика импульсов с переменным коэффициентом счета соединен с выходом второго элемента И, а вход установки коэффициента счета — с нулевым выходом триггера, второй

Я-вход которого соединен с выходом арифметического блока того же разряда, а Ф -вход — с нулевым выходом триггера коммутации,Й-вход которого соединен с выходом элемента совпа« дения,.а К-вход — с выходом выходного элемента И, при этом в первом разряде счетный вход счетчика импульсов с переменным коэффициентом счета соединен с входной шиной, а вход установки коэффициента, счетас нулевым выл одом триггера этого же разряда, -. второй б -вход которого соединен с выходом арифметического . блока этого же разряда, а К;вход— .с нулевым выходом триггера коммута.ции.

1072266

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано s цифровых синтезаторах частоты приемопередающей аппаратуры, в устройствах дискретной автоматики и вычислительной техники.

Известен делитель частоты следования импульсов с.переменным коэффициентом деления, содержащий счетчик с..постоянным коэффициентом пересчета, первый счетчик с пере- 10 менным коэффициентом пересчета с первой схемой установки, входы которых через элементы со. âïàäåÿèÿ свя-, заны с источником входного сигнала и с выходами триггера коммутации, 15 а также триггер управления, инвертор, логические элементы И и ИЛИ, второй счетчик с переменным коэффициентом пересчета и с второй схемой установки (1) .

В указанном устройстве суммарная задержка выходного сигнала затягивает время переключения триггера коммутации в конце каждого цикла деления, в связи с чем не полностью используется быстродействие счетчиков и в результате этого известный делитель с переменным коэффициентом деления имеет пониженное быстродействие, а коэффициент деления имеет ограниченный диапазон изменения. .Наиболее близким к предланаемому является делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления, содержащий элемент совпадения, триггер коммутации, еди ничный выход которого соединен с первым входом. выходного элемента И и дна разряда, первый из которых включает в себя счетчик импульсов с переменным коэффициентом счета, разряд- 40 ные входы которого соединены с раз,.рядными нходами арифметического блока и с шиной установки кода коэффициента деления данного разряда, а выход — с первым 5 -входом триггера этого же разряда, единичный выход которого соединен с.первым входом элемента совпадения, второй разряд состоит из первого и второго эле» ментов И, счетчика импульсов с по» стоянным козФфициентом счета и счетчика импульсов.с переменным коэфФициентом счета, разрядные входы которого соединены с разрядными входами арифметического блока и с . шиной установки кода коэффициента деления этого же разряда, а выход.с первым 5-входом триггера данного разряда, выход которого соединен с вторим входом элемента .совпадения, инверторы и.элементы ИЛИ g2) . 60

Недостаток известного устройства - ограниченный диапазон изменения коэФфициента деления.

Цель изобретения †. увеличение коэфФициента деления. 65,Поставленная цель достигается тем что в делитель частоты следования импульсов с переменным коэффициентом деления, содержащий элемент совпадения, триггер коммутации, единичный выход которого соединен с первым входом выходного. элемента И, и два разряда, первый из которых включает н себя счетчик импульсов с переменным коэффициентом счета, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными входами арифметического блока и с шинами установки кода коэффициента деления данного разряда, а выход— с перным5 -входом триггера того же разряда, единичный выход которого соединен с.первым входом элемента совпадения, второй разряд состоит из riepaoro è второго элемента И, счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета, счетчика с пе,ременным коэффициентом .счета, разрядные входы которого соединены с разрядными входами арифметического блока и с шинами установки кода коэффициента деления этого же разряда, а выход — с первымб -входом триггера данного разряда, единичный выход которого соединен с вторым входрм элемента совпадения, вве-. дены Я -2 разряда, аналогичных второму разряду, причем н каждый разряд, начиная с второго, введены дополнительный триггер и третий элеМент И,.при этом первый вход первого элемента И соединен,с входной шиной, вторым входом выходного элемента И и первым входом второго элемента И данного разряда, остальные входы — . с единичнымн выходами триггеров и дополнительных триггеров предыдущих разрядов, начиная с второго, а выход со счетным входом счетчика импульсов с постоянным коэффициентом счета и с первым входом третьего эпемен-! та.И, второй вход которого соединен, с. вторим входом второго элемента И и с единичным выходом дополнительного триггера, нулевой выход которого подключен к входу перезаписи коэффициента деления счетчика,импульсов с постоянным коэФфициентом счета, 6.-вход - к выходу счетчика импульсов с. постоянным коэФфициентом счета, а Я -вход - к выходу третьего элемента И, счетный вход счетчика импульсов с переменным коэффициентом счета соединен с выходом второго элемента И, а вход установки коэффициента счета - с нулевым выходом, триггера, второй 9 -вход которого соединен с выходом.арифметического блока того же разряда, а

Р,-вход - с. нулевым выходом триггера коммутации, 5 -вход которого соединен с ныйодом элемента совпадения, а

Вевход - с выходом выходного эле1072266 мента И, при этом в первом разряде счетный вход счетчика импульсов с переменным коэффицйентом счета сое- динен с входной шиной, а вход установки коэффициента счета - с нулевым выходом триггера этого же разряда, второй 5 --вход которого соединен с .выходом арифметического блока этого же разряда, а К -вход » с нулевым выходом триггера коммутации.

На Фиг.l представлена структурная схема предлагаемого устройства; на Фиг.2 — схема выполнения арифметического блока. устройство содержит с 1 по М разряды, при этом первый разряд вклю.чает в себя, счетчик 1-1 импульсов с переменным коэффициентом счета, триггер 1-2 и арифметический блок

1-3, разрядные входы которого соединены с разрядными входами счетчика 1-1 и шиной 1-4 установки кода коэффициента деления, а выход - с первымб -входом триггера 1-2, разряды с 2 по Й"состоят из счетчиков

2-1 - N -l импульсов с переменным коэффйциентом счета, триггеров 2-2N-2, арифметических блоков 2-3 - Й 3, каждый.из входов. которых соединен .а одним.из разрядных входов соответствующего из 2-1 — М-1 счетчика этого.же разряда и одной из шин из

2-4 — Й.-4 установки кода коэффициента деления, Кроме того, .разряды с 2 по. К включают в себя счетчики 2-5 — К -S импульсов с.постоянным коэффициентом .счета, дополнительные триггеры

2-6. -Ц:-6, первые элементы И 2-737, вторые элементы И 2-8 -.М -8, . третьи элементы И 2-9 - N -9.

Делитель частоты следования имщМьсов содержит также выходной элемент И 10, триггер ll коммутации, элемент 12 совпадения, входную шину 13.

Схема выполнения арифметического блока 1-3 -Й-З (фиг.2) .содержит блок 14 совпадения типа 4Х2И-НЕ, входы которого соединены с шиной 15 установки коэффициента пересчета, выходы которого соединены с входами элемента 16 совпадения, типа

4И-НЕ, выход которого является вы-. ходом арифметического блока.

Делитель работает следующим образом. !

В исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом состоянии, при котором на единичном выходе присутствует сигнал логического ну.ля. В этом случае входы счетчиков

2-1 -И -l и 2-5 — М -5 старших разрядов заблокированы элементами 2-7 -.

Й-7 и 2-8 -N-8 от поступления на них входных импульсов. Одновременно заблокирована элементом 10 шина выходного сигнала. Коэффициент деления делителя, в общем случае, описывается выражением

N = N<+(K <1 й, (К+ ) К, .„. (K <)" .Н„, 10 где »1 - коэффициент пересчета счетчика с переменным коэффициентом счета младшего разряда., Л » — коэффициенты пересчета счетчиков с переменным коэффициентом счета стар15 ших разрядову

В. - коэффициент пере- счета счетчиков с постоянным коэффициентом счета, 20 который одинаков для всех разрядов.

Для трехразрядного делителя выражение для коэффициента деления уп" рощается и принимает вид

N=N, «О и . О N» .- где N, и, М5 — коэффициент пере- счета соответствен.но счетчиков 1-1, 30 2-1, 3-1 с перемен. ным коэффициентом счета, а счетчики

2-5 и М,-5 имеют

k=9.

З5 значения Й, Й, И вводятся в: делитель через шины 1-4, 2-4, 3-4 с помощью сигналов двоичного кода.

При подаче на.шину 13 входных импульсов первым начинает работать счетчик 1-1, на выходе которого с приходом N1, -го импульса появится выходной сйгнал. При этом триггер 1-2 опрокинется в единичное .состояние, и на синхронизирующем входе счетчика 1-1 появится сигнал, эапрещаю45 щий его дальнейшую работу. Одновременно на единичном выходе триггера

1-2 появится сигнал, деблокирующий элемент 2-7, который начнет пропус-. кать входные импульсы на счетный

50 вход счетчика 2-5. С приходом девятого импульса на выходе счетчика .2-5 появится сигнал, опрокидывающйй триггер 2-6 в единичное состояние, при котором счетчик 2-5 блокируется

55 и одновременно подается разрешающий сигнал на вход элемента 2 -8 и первый .вход элемента 2-9. При этом следующий по счету десятый входной импульс поступит на счетный вход счетщ чика 2-1 и через элемент 2-9 воз» вратит триггер 2-6 в исходное состояние, при котором повторится работа счетчика 2-5. Таким образом, счетчик 2-5 совместно с триггером 2-6

65 обеспечивает подсчет десяти Вход1072266.ных импульсов, последний из которых поступает на счетный вход счетчика

2-1. Последний, после. подсчета чис.ла )) импульсов, опрокинет в единич.ное состояние триггер 2-2. При этом счетчик 2 заблокируется по входу установки коэффициента счета, а на второй вход (в следующем разряде) элемента 3-7 поступит разрешающий сигнал с единичного выхода триггера

2-2. В этом случае поступление разрешающего сигнала на вход элемента 3-7 с единичного выхода триггера

2-6 обеспечивает прохождение на счетный вход счетчика 3-5 каждого десятого входного импульса, посту- 15 пающего на вход элемента 3-7. Дальнейшая работа элементов третьего разряда аналогична описанной работе элементов второго разряда, причем

-после прохождения числа N импульсов, 20 триггер 3-2 опрокинется в единичное состояние и на всех входах элемента 12 будут присутствовать разрешающие сигналы, при которых на единичном входе триггера 11 появит- 25 ся сигнал, переключающий его в единичное состояние. В этом случае на первом входе элемента 10 появится разрешающий сигнал, обеспечивающий прохождение Й -го входного импульса на выход делителя. Триггеры 1-2, 2»2, Й -2 возвращаются в исходное состояние сигналом с нулевого выхода триггера. 11, а сам триг-.

» гер - выходным импульсом делителя, поступающим на его R -вход. Таким образом, каждый предыдущий разряд делителя дает разрешение для работы последующего разряда, при этом каждый разряд работает от входных импульсов. Если в каком-либо Разряде, 40 величина коэффициента деления И, =О, то триггер этого разряда переключается сигналом с выхода арифме. тического блока того же разряда, а счетчик с переменным коэффициентом 45 счета этого разряда из работы исключается.

Использование в каждом старшем разряде дополнительного триггера отличает предлагаемый делитель час- 50 тоты с переменным коэффициентом деления от устройства-прототипа. данный делитель частоты с переменным коэффициентом деления обладает рядом технических преимуществ 55 по сравнению с базовым объектом.

Так базовый объект имеет общий коэффициент деления Й (б), описываемый выражением

К®=N, N<=(0 N

1 6) =(О и 1)(смак (О (ОФ (О= 1)()(2)

В предлагаемом делителе частоты с переменным коэффициентом деления общий коэффициент .деления И описывается выражением ! (1< ) Й +(кт hip> ° +(k44) - g (ä где k = 9 —. коэффициент пересчета счетчиков с постоянным коэффициентом счета;

К,Й,Й,...,Й,„- коэффициенты пересчета счетчиков с переменным коэффициентом счета, причем каждый из них может принимать значение от 1 до 10, В этом случае выражение (3) для максимального значения коэффициента деления Ч go

10+10 10 +10 10 +...+10 10

I где n - количество десятичных раз" рядов заданного значения числа Ммд в десятичной системе счисления.

Из сравнения выражений (2) и (4) следует, что если в базовом объекте Щб)„щ„ =110, то в предлагаемом устройстве И„ „,>лИ(б)мс, и принципиально ничем не ограййчено, так как величина и может принимать любое целочисленное значение..

Конструктивно в предлагаемом делителе частоты количество разрядов (n) ограничивается числом входов реального элемента 12 совпадения.

Максимальное количество входов такого типа элемента (из отечественных серийных микросхем) равно n=8.

С учетом вышеизложенного и согласно выражению (4) максимальный коэффициент деления предлагаемого делителя частоты определяется как

Нмрgq -10+10 10 +10 -10 +», +10 е 10 =

=10+10 +10 +...+108=111 111 110 15) где n=8.

Из сравнения 2 и 5.следует, что практически (c учетом современной отечественной элементной базы) вы" игрыш в увеличении коэффициента деле ;ия при использовании .предлагаемого делителя частоты, по сравнению с базовыМ объектом, составит

0 щ 111 111 110 — Ч вЂ”. »»»Ф.при этом быстродействие предлагаемого устройства не понижается.

1072266

Фюf

Составитель О.Кружилииа

Редактор A.Власенко; ТехредЛ. Ийкеж Корректор О.Тигор е» ее е е еве «елмаз «в

Заказ 147/52 Мираж 8б2 Подписное ВНИИПИ Государстненного комитета, СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4