Умножитель частоты следования импульсов
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ (iii738125
Союз Советскин
Социалистическкк
Республнк
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
-,,-. /==.-..,,; (61) Дополнительное к авт,, свкд-ву (22) Заявлено 16.12 77 (21) 2554113/18-21 (51)М. Кл.
Н 03 К 5/00
Н 03 К 23/02 с присоединением заявки №
Государственный комитет
СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 3005 80, Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 30.05.80 (53) УДК 621.374..4 (088.8) (72) Автор изобретеиия
В. С. Эстрин (?I) заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ
ИМПУЛЬСОВ
Изобретение относится к автоматике вычислительной и измерительной техники..
Известен умножитель .частоты, состоящий из каскадов умножения, каждый из которых содержит развязывающие диоды, катоды которых подключены к входу каскада и интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с анодом первого развяэывающего диода и счетного триггера на входе, причем в каждый каскад включены кЛючевые элементы, . 10 схемы И, ИЛИ, согласующие и сравнивающие устройства, а входы триггеров каждого следующего каскада умножения подключены к соответствующим выходам ключевых схем и сравнивающих устройств (1) .
Применение большого количества функциональных узлов и наличие интегрирующих конденсаторов с разными цепями заряда и разряда их, использование сравнивающих устройств ухудшают динамические свойства, сокращают диапазон изменения умюжаемых частот и тре6ym настройки каждого каскада в отдельности, Все это, кроме того, уменьшает надежность работы устройства.
Целью предлагаемого изобретения является расширение диапазона умножаемых частот при одновременном повышении. надежности работы устройства.
I, Поставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты следования импульсов, состоящий из и каскадов умножения, каждый из которых содержит развязьвающие диоды, катоды которых, подключены к входу каскада и интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с анодом первого развязывающего диода, и триггера на входе, в каждом каскаде введены триггер, элемент 2И-ИЛИ-HE u инвертор, причем анод второго развяэьвающего .диода соединен со второй обкладкой интегрирующего конденсатора, аноды первого и второго развяэьвающих диодов каждого каскада подключены через резисторы к соответствующим источникам питающего напряжения и непосредственнок входам триггера, выходы которого соединены с первыми входы элемента 2И-ИЛИ-НБ, вторые входы которого соединены с входами данного каскада, а выход через инвертор и не4, напряжения на конденсаторе 4, не изменяя среднего значения потенциала на входах триггера 5..
Напряжение срабатывания триггера 5 несколько больше среднего значения потенциала на его входе и он будет срабатывать почти на середине экспоненциального напряжения заряда-разряда конденсатора 4. Напряжения на входах триггера 5 будут управлять его работой, а опрокидывается он на середине выходных импульсов триггера 1, При совпадении полярностей сигналов на выходах триггеров 1 и 5, на выходе элемента
2И-ИЛИ-НЕ б будут появляться симметичные импульсы длительностью вдвое меньше длительности импульсов на входе каскада. Работа последующих каскадов аналогична работе описанного каскада умножителя частоты следования импульсов. При наличии симметричных импульсов (импульсов типа "Меандр") на входе умножителя частоты триггер 1 со счетным входом можно не применять. Общий коэффициент умножения частоты импульсов при его отсутстн вии равен К: 2, где N — количество каскадов умножения.
Описанный умножитель частоты следования импульсов имеет преимущества по сравнению . с известными устройствами умножения частоты следования импульсов, которые заключаются в том, что полученный в умножителе частоты каскад нового типа позволяет повысить диапазон умножаемых частот за счет того, что подключения не требуется необходимости перестройки (регулировки) постоянной времени интегрирующего- конденсатора при изменении частоты входных импульсов, а изменение амплитуды экспойенть1 заряда-разряда этого конденсатора характеризует динамические свойства устройства.
Кроме того, данный умножитель частоты следования импульсов проще и надежнее в работе известных ранее устройств умножения частоты, так как количество элементов и связей между элементами на каждый каскад в нем сокращено, 15
Умножитель частоты следования импульсов, состоящий из N каскадов умножения, каждый из которых содержит развязывающие диоды, катоды которых-подключены ко входу каскада, и интегрирующий конденсатор, первая обкладка которого соединена с анодом первого развязываю-: щего диода, и счетного триггера на входе, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона умножаемых частот при одновременном повышении надежности работы устройства в нем, в каждом каскаде введены триггер, элемент 2И-ИЛИ-НЕ и инвертор, причеМ
3 738125 йосредственио йодключены к входам следующего каскада умножения.
На чертеже, изображена принципиальная электрическая схема умножителя частоты следования импульсов.
Умножитель частоты следования импульсов включает в себя N каскадов умножения частоты и триггер 1 со счетным входом, каждый каскад содержит диоды 2, 3, интегрирующий теонденсатор 4, триггер 5, например типа .R — S с нулевым порогом срабатывания (нульорган), логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 6, инвертор 7, резисторы зарядно-разрядной цепи 8 и 9, которые подключены между анодами диодов
2 и 3 и и точником питания.
Умножитель частоты следования импульсов работает следующим образом.
В исходном состоянии, когда входной нмпуль отсутствует и триггер 1 находится в одном иэ устойчивых состояний, при котором один из
1 диодов 2 или 3 закрьгг, а другой соответственно открыт, интегрирующий конденсатор 4 запряжен протекающим током от источника питающего напряжения через резистор 8 или 9 и соответствующий открытый диод.
Первый запускающий импульс опрокидывает триггер 1 в другое устойчивое состояние, с которого начинается заряд-перезаряд конденсатора 4 по экспоненте. Ток заряда-перезаряда конденсатора 4 выбирается больше вьггекающего тока триггера 5, а амплитуда экспоненты стремится к направлению источника напряжения, потенциал которогд заведомо больше порогового напряжения срабатывания триггера 5. Среднее значение зкспоненцнальноГо напряжения на вхо- 35 дах триггера 5 равно падению напряжения на открытом диоде и нулевом выходе триггера 1, но оно недостаточно для срабатывания триггера 5. Среднее значение зкспонейциальйого "напряженйя стремится к нулевому значению потенцнала4
По достижении экспоненциальньпм "напряжением порога срабатывания триггера 5, выполняющего в данный момент функцию нуль-органа, послед ний опрокинется, но напряжение заряда-разряда конденсатора продолжает расти до своего макси. 4 мального значения. Второй входной импульс возвратит триггер 1 в исходное состояние, при котором состояние диодов 2 и 3 меняется и конденсатор 4 начнет перезаряжаться, а направление токов через конденсатор 4 меняется на обратное, Так как цепь заряда-разряда конденсатора 4 одна и та же, то экспоненциальное напряжение зарядаразряда будет симметрично относительно среднего значения потенциала на уходах триггера 5 Постоянная времени заряда-разряда этого конденса55 тора выбирается болыпе максимальной длительности импульса на входе каскада. Изменение частоты следования входных импульсов в опре. деленных пределах изменяет только амплитуду
Формула изобретения
Составитель О. Митрофанов
Техред Л Теслюк
Корректор Г. Назарова
Редактор Е. Караулова
Подписное
Тираж 995
UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб, д. 4/5
Заказ 2828/36! Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 138 анод второго развяэцвающего диода соединен с второй обкладкой интегрирующего конденсатора, аноды первого и второго развязывающих диодов каждого каскада подключены через резисторы к соответствующим источникам пвййощего напряжения и непосредственно — к входам триггера, выходы которогосоединены с первыми входами элемента 2И-ИЛИ-НБ, вторые входы
125 6 которого соединены с входами данного каскада, а выход непосредственно и через инвертор подключен. к входам следующего каскада умножения.
H î информапии принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР У 436445, Idx. Н 03 К 23/00, 09.08.72.