Делитель частоты с переменным коэффициентом деления

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ПЕРЕМВЮШМ K03 lH«flWEHTOM ДЕЛЕНИЯ, содержд1Ф1й последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик импульсов и счегт триггер, прямой и инверсный выходы которого через соответственsUttiiiiflize; 3

ОЯЮЗ СОВЬ СНИХ

ЮИ МИ

РКЙУБЛИН ае 03) 76. A

sg9 II 03 К 23 00

f4l949SemiWeA КОМИИт СЕСР

Ъь

А9 ДЭЛОМ ИЗОБЙГПНИЙ И ОМИРЦТИЙ

7ф:.. /

ОВЗОФЮИЕ ЙЭОВРЕтеНИя/,," II Ю СНОВА ЮНВПВЮ СТВО (2)) 3599478/IS-23 (22) OI.06.83 (46) I5.Ю.84. Бюл. У 38 (72) В,Ю.Беляев (53) 62I.374.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 69бб09, кл. Н ОЗ K 23/00, )977.

2. Патент США Ф 4041403, an. 328:-39, I977.

3. Обмен опытом в радиопромышленности"., вып, 4, )977, с. 6), рис.З (прототип). (54)(57) I. .ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ПЕРЕNEHHMM КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ, содершащий последовательно соединенные элемент.иПИ, счетчик импульсов и счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого через соответственно первый и второй элементы И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с входной викой, а выходная шина соединена с прямым выходом счетного триггера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона коэффициента . деления при скважности выходного сигнала равной двум, в него введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,,первый вход которого соединен с входной шиной, выход соединен с вторым входом второго элемента И, прн этом, второй вход элемента ИСИИОЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и инФормационные входы счетчика Я импульсов соединены с шинами кода управления коэффициентом деления.

I I I9I 76

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство, содержащее последовательно соедииеняае элемент ИЛИ, счетчик импульсов и счетный триггер, прямой

15 и инверсный выходы которого через соответственно первый и второй эле" менты И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен,со входной шиной, а выходная шина со;

/1 единена с прямым выходом счетного

2. Делитель частоты по п. I, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью расширения функционапьных возможностей путем обеспечения aosможности управления коэффициентом деления прямым параллельным кодом, в него введены элемент И-НЕ, третий элемент И, формирователь импульсов и

)}-триггер, причем выход элемента

ИЛИ соединен с входом счетчика импульсов через третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход— с выходом й-триггера, 5 --вход которого соединен через формирователь импульсов с выходом счетчика импульсов, 9 -вход — с нулевой шиной, а С -вход - с выходом элемента

ИЛИ.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для получения частотной сетки.

Известен делитель частоты с переменным коэффициентом деления, содержащий счетчик импульсов, информационные входы которого через группу элементов И соединены с шинами кода коэффициента деления, счетно вход счетчика импульсов через элемент И-НЕ соединен со входной шиной и входом сброса триггера, выход которого;соединен со вторым входом элемента И-HE и через инвертор †.c выходной шиной устройства и вторымн входаве группы элементов И, а третий вход элемента

И-НЕ соединен со входом запуска . триггера и выходом дешифратора, входы которого подключены к выходам соответствующих разрядов счетчика импульсов 1,1,3. недостатком этого устройства является несимметричность выход1 ного сигнапа и его изменяющаяся скважность при изменении частоты входного сигнала.

3. Делитель частоты по и. I, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональыах возможностей путем обеспечения возможнос. ти управления коэффициентом деления прямым параллельным кодом, в него. введеиы элемент И-НЕ, третий элемент

И, дополнительный элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и З-триггер, причем прямой и инверсный выходы счетного триггера че. через дополнительный элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с 5 входом

11-триггера, 2 -вход которого соединен с нулевой шиной, С -вход — с выходом элемента ИЛИ н с первым,вхопом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом Р-триггера, а второй — с вторым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Известно также устройство, содержащее последовательно соединенные элементы ИЛИ, счетчик импульсов, и счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого через соответственно первый и второй эле, менты И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ, второй; вход первого элемента И соединен со входной шиной устройства и через инвертор — со вторым входом второго элемента И С2 3.

Однако такое устройство характеризуется недостаточным диапазоном коэффициентов деления нз-за невозможности получения четного значения коэффициента деления при скважности выходного сигнапа равной двум.

9! 76 4 с В -входом D-триггера, З -вход которого соединен с нулевой шиной, С-вход †с выходом элемента ИЛИ и с первым входои третьего элеменга

И, второй вход которого соединен е выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом

Я-триггера, а второй — со вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

На фиг,1 приведена электрическая структурная схема устройства, обеспечивающего расширение диапазона коэффициента деления при скважности выходного сигнала равной двум: на фиг.. 2 и фиг. 3 — электрические структурные схемы устройств, соответственно по первому и второму вариантам; на фиг. 4 — временные диаграмма, поясняющие работу устройства, показанного на фиг.l; на фиг.5Ф временные диаграммы, поясняющие работу первого и второго вариантов устройства (фиг.2 и фчг.З).

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления (фиг.I) содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ I, счетчик 2 импульсов и счетный триггер 3, прямой и инверсный выходы которого через соответственно первый и второй элемен1ы И 4 и 5,подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ 1, второй вход первого элемента И 4 соединен со вхоцной шиной 6, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 7, первый вход которого соединен со входной шиной 6, а выход— со вторым входом второго элемента И 5, при этом второй вход элемен- . та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJIH 7 и информационные входы счетчика 2 импульсов соединены с шинами 8 кода управления коэффициентом деления, а пря,мой выход счетного триггера-3 соединен с выходной шиной 9.

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления по первому варианту (фиг.21, кроме указанного (фиг.l) содержит элемент И-НЕ 10, тРетий элемент И tl формирователь 12 импульсов.и 2 -триггер 13 причем выход элемента ИЛИ I соеди1 нен со входом счетчика импульсов через третий элемент И 11, второй вход которого соединен с выходом эле.Фмента И-НЕ I O, первый вход которого соединен со вторым входом элеме нт а ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, второй вход— с выходом 3 -триггера I 3, 5 -вход которого соединен через формироваЭ 111 триггера, второй вход второго элемента И через инвертор соединен со входной шиной устройства СЗ 3.

Однако это устройство характери-, зуется недостаточным диапазоном коэффициентов деления устройства.

Цель изобретения — расширение диапазона коэффициента деления при скважности выходного сигнала равной двум и, кроме того, расширение . 10 функциональных возможностей путем обеспечения воэможности управления коэффициентом деления прямым параллельным кодом.

Поставленная цель достигается тем, >>

"что в делитель частоты с переменным коэффициентом деления, содержащий последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик импульсов и счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого через соответственно первый и второй элементы И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с входной шиной, а выходная шина соединена с прямым выходом счетного триггера, введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с входной шиной, выход соединен с вторым входом второго элемента И, при этом второй

30 вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и информационные входы счетчйка импульсов соединены с шинами кода управления коэффициентом деления .

Кроме того, в делитель частоты с переменным коэффициентом деления введены элемент И-НЕ, третий элемент И, формирователь импульсов и 9-триггер, причем выход элемента

;ИЛИ соединен с входом счетчика импуль40 сов через третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ,первый вход которого соединен со вторым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход - с вы.- 45 ходом Э -триггера, 5 -вход которого соединен через формирователь импульсов с выходом счетчика импульсов, Э-вход — с нулевой шиной,. а С-вход— с выходом элемента ИЛИ. 50

В делитель частоты с переменным коэффициентом деления могут быть введены элемент И-НЕ, третий элемент И, дополнительный элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и Э -триггер, при- . Ы чем прямой и инверсный выходы счетного триггера через дополнительный элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены

19!76

S 11 тель 12 импульсов с выходом. счетчика 2 импульсов, D-вход — с нулевой шиной, а С-вход — с выходом элемента ИЛИ 1, а по второму варианту (фиг.3), кроме указанного (фиг. 1), содержит элемент И-НЕ !О, третий элемент И 11, дополнительный элемент ИСКЛИИАЮЩЕЕ ИЛИ 14 и 2-триггер

13, причем прямой и инверсный выходы счетного триггера 3 через дополнительный элемент ИСК!ПОЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 14 соединен с 5 -входом 9-триггера 13, 3 -вход которого соединен с нулевой шиной, С-вход — с ныходом элемента ИЛИ 1, и с первым входом третьего элемента И 11, второй вход которого соедйнен с выходом элемента И-HE !О, первйй вход которого соединен с выходом

9-триггера 13, а второй — со вторым входом элемента HCKJllOЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7.

Делитель частоты с, переменным коэффициентом деления (фиг.l),работает следующим образом.

Сигнап с частотой, которую не- обходимо поделить, поступает на первый вход элемента 7 и нторой вход элемента И 4. Если коэффициент деления делителя должен быть нечетным, т.е. на втором входе элемента 7 присутствует логический уровень "l" (на второй вход элемента 7 подается сигнал младшего разряда:кода управления коэффициентом деления; код управления представляет собой параллельный бинарный код), то на выходе элемента 7,будет проинвертированный вход1 . ной, сигнал. В зависимости от состояния триггера 3 на выходе элемента;1 ИЛИ будет присутствовать прямо6 или инверсный входной сиг нал (фиг. 4Ь). Счетчик 2 подсчитынает количество передних (или зад- них),фронтов сигнала, поступающего с выхода элемента ИЛИ 1. После прихода N фронтов,где N — коэффициент пересчета счетчика 2, сраба.тывает триггер 3 (,фиг.48,, д). В этом случае сигнал на выходе элемента ИЛИ 1 меняется на инверсный.

Таким образом, счетчик 2 поочередно подсчитывает то N передних фронтов входного сигнала. то N задних фронтов того же сигнала. При этом коэф4яциент деления устройства будет равным 2N-1. (фиг.4а, М. Если коэффициент деления делителя четный, то элемент 7 является повторите6 лем и делитель работает как обычный делитель частоты с коэффициентом деления 2N. Управление коэффициентом деления осуществляется посредством изменения кода на шинах 8, поступающего на информационные входы счетчика 2.

Таким образом может быть получено любое целое значение коэффици-!

О ента деления. При этом выходной сигнал будет иметь скважность равную двум (фиг. 4а, 81. Если Ф- - время задержки сигнала элементом 7, то относительная несимметричность выходно-!

5 го сигнала будет ранна t/КТ, где

К вЂ” коэффициент деления устройства (для К четного K=2N, для нечетного

K=2N-1), Т вЂ” период входного сигнала. При использовании в качестве

26 элемента 7 микросхемы типа К100ЛП107, при входной частоте до 50 МГц и коэффициенте деления большем 5 относительная несимметричность выходного сигнала не будет превышать 5Х, р5 Однако в описанном устройстве упранление коэффициентом деления осуществляется комбинированным параллельным кодом, так как увеличении коэффициента деления с K=2N на единицу необходимо, кроме изменения мпадшего разряда (сигнапа, подаваемого на второй.вход элемента 7 ) изменить и Й, так как должно быть К + = 2Ч вЂ” 1

К+2

t и N = 0+ 1, где Н вЂ” новое

35 значение коэффициента пересчета счетчика 2. Вследствие этого необходимо введение сумматора или дешифратора.

Делитель частоты с переменным коэффициентом деления по первому ва40 рианту (фиг. 2) работает следующим образом.

Принцип работы данного устройства аналогичен принципу работы рассмотренного устройства (фнг. 1) . Отличие

45 заключается н следующем. Одновременно с опрокидыванием триггера 3 фор, мирователь 12 (прямой выход фиг. 5е, инверсный — 5 х ) формирует короткий импульс, устанавливающий Я -триггер

13 в состояние "1" (фиг. 5и) ..При этом, если коэффициент деления нечетный, то закрывается элемент

И ll, (фиг. 5 ъ), т.е. сигнал с выхо5S да элемента ИЛИ I на вход счетчика 2 не проходит. При появлении на выходе элемента ИЛИ l первого .переднего (или заднего) фронта.

3-триггер 13 изменяет свое единичное состояние на нулевое. При этом элемент И l! открывается и счетчик 2 начинает считать количество передних (или задних) фронтов сигнала (фиг. 5д 1, поступающего с выхода .элемента ИЛИ 1. В этом случае коэффициент деления равен К = 2N+1 (фиг.5 м, в . Если коэффициент деления четный, то закрыт элемент

И-НЕ 10 (фиг. 5 к1, а элемент И 11 открыт всегда, т.е. K=2N.

Принцип работы делителя частоты с переменным коэффициентом деления по второму варианту (фиг. 3) отличается от описанного тем, что установка 3-триггера 13 в состояФ! II ни е 1 осуществляется с помощью элемента 14. При опрокидывании триггера 3 между перепадами прямого и инверсного сигналов имеется задержка (фиг. 5е, ж) . В этом случае иа выходе элемента 14 появляется импульс (фиг. 5 л}, устанавливающий 9-триггер 13 в "I

Таким образом, делитель частоты с переменным коэффициентом деления по первому и второму ва19176

8 риантам (фиг. 2 и 3! обеспечивают любой целый коэффициент деления, формируют выходной сигнал со скважностью равной двум и управляются .прямым параллельным (бинарным ) кодом. Относительная несимметричность выходного импульса не превышает

5Х.

10 В результате лабораторных испытаний макетного образца. было получено, что предложенный делитель частоты по сравнению с базовым объектом, в качестве которого принято устрой-!

5 ство-прототип, позволяет получить произвольный целый коэффициент деления частоты. Предложенный делитель, управляемый прямым параллельным бинарным кодом, позволяет сэко20 номить 2 корпуса микросхем серии

К133. Ток потребления у данного устройства на 10% меньше, чем у базового объекта. Коэффициент деления в макете изменялся от 2 до 1024.

25 При дальнейшем увеличении диапазона изменения коэффициента деления выигрыш увеличивается.

1! )9) 76

fФФ .ллл" uuln " lU . aalu - imuu " IU

1.l 1917Ü к@+

Составитель А.Соколов

РедактоР С.Тимошкина ТехРед Т,Дубиичак Корректор А.Обручар

Заказ 7421/44 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4