Умножитель частоты следования импульсов
Патент 1100720
Авторы
Классы МПК
Умножитель частоты следования импульсов
Иллюстрации
Реферат
„„SU„„1100720
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
3(5D H 03 K 5/01
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Бф ф() ) фея
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с я. тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены элемент задержки и реверсивный счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с входом элемента задержки и входной шиной, входы сложения и вычитания - с выходами счетчика импульсов, а дополнительный вход— с дополнительным выходом счетчика импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки, а счетный вход — с обнуляющим входом делителя опорной частоты и выходом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом делителя опорной частоты, а второй вход — с выходом реверсивного счет- Pg чика импульсов.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) .3483364/18-21 (22) 11.08.82 (46) 30.06.84. Бал. Р 24 (72) А.И. Вавилов и Б.С.Петров (53) 621 .374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 769720 кл. Н 03 К 5/01 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
В 839031, кл. Н 03 K 5/01, 1979, (54)(57) УИНОЖИ1ЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВр содержащий делитель опорной частоты, вход которого соединен с шиной опорной частоты, блок сравнения и счетчик импульсов, обнуляющий вход которого соединен с установочным входом делителя опор. ной частоты, о т л и ч а ю щ и йС:
Ф
1Р
С:Р м ) (Я
C) 1100720
Изобретение относится к авто лати- На черт а чертеже представлена структурке, измерительной и вычислительной ная электричес ческая схегла предлагаетехнике и может найти применение мого умножи теля частоты следования в устройствах преобразования инфор- импульсов. мации, например датчиках. угол — код
Р умножител тель содержит делитель 1 тоты, лок сравнения, связанных с инерционными устройст- 5 опоркой частоты б 2 вагли. реверсинный счетчик 3 импульсов, Известно устройство для умноже- элемент 4 зад ж т задержки, счетчик 5 импульния частоты следования импульсов
t сон. Выход
° ы од делителя опорной частосодержащее формирователи, триггер
t ты соединен с первым входом блока 2 элемент И, блок управления два
У
10 счетчика импульсов регис р сравнения, а выхо еве си чика 3 — с вто д р р нного счетдва блока элементов И, два делителя рым входом блока 2 дна делителя сравнения, выход которого соединен опорно частоты с коэАфициентогл деле- с обнуля с о нуляющим входом делителя 1 опорния, равным коэффициенту умножения, но частоты и со.счетным входом счетпричем первый делитель опорной час- л5 чик 5 тоты — управляемый 1). чика импульсов, выходы кото ого чик у, ых ды кОтОрОгО соединены с шинами сложения и.вычит ия реверсивного счетчика 3, а обНедостаток этого устройства заклю- тания реверси чается в сложности схемы и алгоритма нуляющий яющи вход — с установочным вхоумножения, требующего, крогле опорной дом делите я 1 частоты частоту адаптивного с вига лителя опорной частоты и выf о сдвига, „ ходом элемента 4 задержки, вход котодля которой необходимо специальное рого соединен со счетным входом реуправление. Для постоянства коэффициента умножения в устройстве также ной. необходим источник высокостабильной Умножитель работает следующим обопорной частоты. Все это приводит к разом. значительным аппа ат ным з
Наиболее близ иг р ур ыг затратам.
Импульсы опорной частоты 1 о к л по технической пают на вход делителя 1 изменяю ий, и стусущности и достигаемому эффекту к ся выходной код которого поступает на первый вход блока 2, на другой.. изобретению является умножитель часщий т и фо и тоты следонания импульсов, содержа- вход которого поступает код числа, за исанного в реверсивном счетчике щи три формирователя импульсов, блок 0 записанного в рев управлегия и сравнения, четыре счет- 3. В момент сравнения ко он в чика имп льсов у . два регистра памяти, ной импульс блока 2 сравнения обнуд н ыход- . два элемента И. пва элемента ИЛИ ляет делитель 1 и записывается в и делитель опорной частоты. при Этогл счетчик 5 импульсон. Умножаемая обнуляю ий вх щ од счетчика импульсон 35 частота F поступает на счетный вход соединен д с установочн м входом дели- реверсивного счетчика 3 и на вход теля опорной частоты, вход которого элемента 4, с выхода которого импульсоединен с шиной опорной частоты Г21. . сы постУпают на обнуляющий вход счетНедостаток известного устройства- чика 5 ИМПУльсов и Установочный ВХОД сложность, Щ0 делителя 1.
Коэффициент деления управляемого
Цель изобретения упрощение уст - делителя, составленного из элементов ройства, схемы (1г2,3 и 4), изменяется с изС этой целью в ты сле ования умножитель часто- менением числа записанного в рев едования импульсов, содержащий у5 сивный счетчик 3.
I ерделитель опо ной час рого сое инен р тотьг, вход кото Если к моменту поступлени о я чередты, блок сравнения и сче д с шиной опорной часто- ного импульса умножа ой ем частоты чисавнения и счетчик импуль- ло выходных умноженных импульсов сов, обнуляющий вхо к
t нен с установо д оторого соеди- записанных в счетчик 5 меньше к эфУ тановочным входом делителя фициента умножения К М К о опорной частоты вв ения /,(, то он вывведены элемент за- дает и реверсинный счетчик 3 сигнал держки и еве сив р р ный счетчик импуль- на сложение (например низкий сов. счетный нхо д которого соединен вень ), если же записано число N> к урос входом элемента з е жки и ад р к и вход- > К+1. то он выдает сигнал на вычиной шиной, нходы сложения и я и вычита-. тание (например, высокий уровень ). ния - с выходами счетчика импульсов, Поразрядные ныходы (1,2.4,8....} счета дополнительный вход — с д — с дополни- чика 5. составляющие в сумме число тельным выходом счетчика имп к импульсов, И=К+1, объединены н монтажное ИЛИ обнуляющий вход кото ого р соединен с и при 8=K+1 на их общем выходе извыходом элеглента за е жки
a p, а счетный менится уровень сигнала который з вход — с обнуляюгигл в 60 г аопорной частоты и вых ц л ходом делителя 0 прещает дальнейшее заполнени е счетнения, первый вхо
ыходом блока срав- чика 5 и изменяет состояние сложед которого соеди- .ния реверсивного счетчика 3 на вычи- ней с выходом делителя опорной часто тание. ты, а второй вход - с ныхо о
ыходом ре- При записи н счетчик 5 числа kc К версинного счетчика имп л мпу ьсове 65 на общем выходе уровень сигнала не
Тираж 8б2
ВНИИПИ Заказ 4595/42
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4
3 11007 меняется за период частоты F, ° и реверсивный счетчик 3 работает в режиме сложения.
Один из вариантов организации счета счетчика 5 до заданного К: общий выход счетчика 5 соединен с его входом разрешения счета, поэтому появляющийся сигнал М=К+1 запрещает изменение состояния счетчика 5 до появления обнуляющего импульса частоты .F с элемента задержки 4.
C целью дополнительного уменьше10 ния динамической ошибки умножения при малых изменениях частоты при
N=K, необходимо, чтобы счетчик 5 запретил изменение реверсивного счетчика 3, если импульс частоты Р посту- 15 пит на его счетный вход в момент
М=К.
Для получения сигнала М =К+1 можно испольэовать общий прямой выход счетчика 5, а для получения сиг- 20 нала И=К вЂ” общий инверсный выход, . С каждым импульсом частоты F реверсивный счетчик 3 принудительно изменяет записанное число на единицу, причем знак единичного прираще- 25 ния зависит от числа записанных в счетчик 5 импульсов. Таким образом, обратная связь управляемого делителя замкнута через счетчик 5 импульсов и элемент 4 задержки (измеритель- 30 ную часть ) по выходной частоте импульсов, что обеспечивает поиск и корректировку выходной умноженной частоты Во всем диапазоне изменения частоты F. Чтобы исключить фазоимиульсную модуляцию импульсов выход. ной частоты относительно импульсов частоты F, импульсы с выхода элемента 4 задержки поступают на установочный вход начального кода делителя
1, которым можно смещать первый им- 40 пульс выходной частоты относительно импульсов частоты F. Для уменьшения
:времени поиска умножителя (времени установления заданного К при изменен-, ном значении ) необходимо одновре- 45 менно с первым импульсо умножаемой частоты занести соответствующий код . в реверсивный счетчик 3, если известна частота F.
Измерительная часть умножителя и управляемый делитель замкнуты через общий элемент (реверсивный счетчик
3), который с каждым импульсом умножаемой частоты изменяет свое состояние, причем знак изменения зависит 55 от того, больше или меньше коэАфициента умножения число умноженных импульсов, записанных в счетчик 5 импульсов за период умножаемой частоти, что существенно упрощает схему
1 и алгоритм умножения.
Предлагаемый умножитель позволя-ет испольэовать нестабилизированную опорную частоту, так как ее девиация, как и девиация умножаемой частоты, корректируется управляемым делителем через реверсивный счетчик
3 путем накапливания единичных приращений соответствующего знака.
Адаптация умножителя на любие возмущения умножаемой и опорной частоты объясняется тем, что измерительная часть и управляемый делитель охвачены обратной связью только по знаку отклонения коэффициента умножения от нормы в последовательном коде. Это позволяет при заданном коэффициенте умножения с целью увеличения точности умножения или расширения диапазона изменения частоты F увеличить разрядность счетчика 5 импульсов с соответствующим изменением опорной частоты без изменения остальных элементов умножителя, так как разрядности счетчика 5 импульсов и управляемого делителя независимы.
С целью дополнительного увеличения точности коэффициента умножения беэ изменения управляемого делителя разрядность счетчика 5 импульсов и частоты 1 могут быть увеличены в целое число и раз, При этом выход-,. ные импульсы снимаются с соответствующего выхода счетчика 5 импульсов, как с делителя в > раз. Для расширения рабочего диапазона изменения умножаемой частоты в сторону низких частот в несколько раз без увеличения оборудования необходимо добавить только соответствующее число старl ших разрядов делителя 1 опорной частоты, блокирующих своими инверсными выходами до переполнения этих разрядов выход элемента 2 сравнения.
Таким образом,умножитель по изобретению значительно упрощает схему и алгоритм умножения, позволяет увеличить диапазон изменения умножаемой частоты, повысить точность умножения и испольэовать при этом нестабильную опорную частоту.
Кроме того, сохраняется равномер-. ность выходных импульсов внутри периода частоты F, так как корреКЦИя коэффициента деления, равного коэффициенту умножения, очередним импульсом умножаемой частоты путем изменения кола реверсивного счетчика 3 на елиницу произволится измерительной частью по предыдущему периоду.