Управляемый делитель частоты

Управляемый делитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлисткческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 520713 (22) Заявлено 070478 (21) 2601520/18-21 (51) рА

Н 03 К 23/00 с присоединением заявки Е )о (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.80. Бюллетень Ì922

Дата опубликования описания 150680 (531 УДК 621. 374. .44(088.8) (72) Авторы изобретения

З.Н. Кутева, P,К. Макарова и М.С, Панарский

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт научного приборостроения (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к импульсной технике, а более конкретно к делителям частоты, предназначено для автоматического деления частоты импульсов на переменный коэффициент деления и может найти применение в системах управления шаговым приводом, в системах фаэовой автоподстройки, в автоматических стабилизаторах частоты, в цифровых вычислительных устройствах автоматических регуляторов, в коммутирующих устройствах телеметрической аппаратуры, в устройствах с программным управлением и т, д.

Известны управляемые делители частоты, обеспечивающие программное изменение коэффициента деления.

Наиболее близким по технической сущности является управляемый делитель частоты, содержащий шину источника входного сигнала, соединенную со входом блока разрешения деления,. и вторую входную шину, соединенную со входом вентиля, управляющий вход которого связан с первым выходом блока раз решени я дел ени я, выход же вентиля соединен со счетным входом пересчетного блока, разрядные входы которого подключены к выходу устройства записи кода, а второй выход блока разрешения деления подведен к первому входу логического эле5 мента ИЛИ (1). Недостатками описанного делителя являются: во-первых, заниженность быстродействия иэ-эа того, что при завершении цикла дез.ения делитель лишь поцготавливается к

)О приему кода слецующего коэффициента деления Кд, для чего устройство о записи кода сбрасывается на 0, при этом увеличивается время ввода следующего Кд и уменьшается скорость

15 деления; выходной сигнал появляется с задержкой во времени по отношению к моменту прихода команды на разрешение деления, н устройство предназначено для приема обратного кода;

20 и во-вторых, ограниченность функциональных воэможностей и области применения малым диапазоном изменения коэффициента деления, поскольку максимальное его значение Кд„,с,„ =

25 2"- 1, где П- число раэряцов пересчетного блока, совпадение состояний которых выявляется, а также тем, что он не предусматривает ввода последовательного кода коэффициента

30 дел ения °

741474

Целью изобретения является повышение быстродействия при одновременном расширении фун кцион альных возможностей, С этой целью в управляемяй делитель частоты, содержащий устройство записи кода, на вход которого подан сигнал ввода коэффициента деления, а выход соединен с разрядными входами пересчетного блока, блок разрешения деления, на вход которого подан сигнал разрешения, вентиль, О первый вход которого соединен с первым выходом блока разрешения деления, второй — с шиной источника входного сигнала, а выход — с счетным входом пересчетного блока и эле- 15 мент ИЛИ, первый вход которого подключен ко второму выходу блока разрешения деления, введен формирователь импульсов, включенный между выходом пересчетного блока и вторым 20 входом элемента ИЛИ, и блок вентилей, включенный между выходом элемента ИЛИ и входами устройства записи кода коэффициента деления, первый дополнительный вход которого подключен к шине ввода последовательного кода коэффициента деления, а второй соединен с выходом пересчетного блока, вход сброса которого подключен ко второму выходу блока разрешения деления, при этом сигнальный вход блока вентилей соединен с шиной ввода прямого параллельного кода коэфФициента деления °

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема управляемого делителя частоты; на фиг, 2 представлены временные диаграммы его работы.

Он содержит входную шину 1, соединенную со входом блока 2 разрешения 40 деления, шина 3 источника входного сигнала подведена к информационному входу вентиля 4, управляющий вход которого соединен с первым (потенциальным) выходом блока 2 разрешения деления, а выход со счетным входом пересчетного блока 5, шина сквозного заема которого выведена на выходную шину б, Шина 7 ввода последовательного кода .коэффициента деления КД подведена к счетному входу устройства 8 записи кода коэффициента деления, второй вход которого (разрешение записи Ед в пересчетный блок 5 соединен с шиной заема блока 5, подведенной также ко входу Формирователя 9 импульсов, а третий, разрядный вход с выходом блока 10 вентилей, второй вход которого подключен к выходу элемента ll ИЛИ, соединенного 60 своим первым входом со вторым (импульсным) выходом блока 2 разрешения деления, а вторым входом — с выходом формирователя 9 импульсов.

К первому же входу блока 10 вентилей 65 подключена шина 12 ввода прямого параллельного кода коэффициента деления °

Работа управляемого делителя частоты поясн яется временными диаграммами

0 = f (4), где а) потенциальный выход блока разрешения деления; б),импульсный выход блока 2; в) шина 3 источника входного сигнала; г) выходная шина б делителя; д), ж), з}— выходы соответственно первого, второго и третьего разрядов делителя; и), к), л), м) — выходы соответственно первого, второго, третьего, чет. вертого разрядов устройства 8 записи кода. На диаграммах иллюстрируется три цикла деления на коэффициенты Кд 1 = 4, Кд 2 * 3, Кд 3 = 4 и введение коэффициента деления для четвертого цикла Кд 4=9 °

Управляемый делитель частоты работает следующим образом.

В момент перепада входного напряжения, за которым следует отрица-. тельный (несчетный) фронт импульса, сигнал разрешения деления с шины

1 поступает на блок 2 разрешения деления, который вырабатывает потенциал и формирует импульс разрешения деления. Потенциал разрешения деления открывает вентиль 4, обеспечивая доступ входных импульсов с шины 3 к счетному входу пересчетного блока 5„импульс разрешения деления устанавливает его на 0, и, пройдя через элемент 11 ИЛИ и блок 10 вентилей,,вводит прямой код коэффициента деления Кд 1 с шины 12 в устройство 8 записи кода. С приходом отрицательного перепада напряжения на вход блока 5 на era шине сквозного заема, выведенной на шину б, формируется потенциальный перепад, являющийся передним Фронтом выходного импульса, поступающий также на второй вход устройства 8 записи кода.

При этом происходит перезапись кода

Кд 1 из устройства 8 в блок 5, триггеры соответствующих разрядов которого (в расматриваемом случае третьего) регенирируют, ликвидируя потенциальный перепад на шине заема и формируя задний фронт выходного импульса.

Формирователь 9 по положительному перепаду входного напряжение (заднему фронту выходного импульса) формирует импульс, проходящий через элемент 11 ИЛИ на вход блока 10 вентилей, записывая в устройство 8 значение кода Кд для следующего цикла (в рассматриваемом примере Кд 2=3)

После записи в блок 5 кода коэффициента деления (Кд 1) начинается его работа на вычитание. С приходом положительного (переднего) фрон— та входного импульса, порядковый номер которого равен коэффициенту деления (Кд 1=4), все разряды блока

741474

5 устанавливаются в нулевое состояние, а с приходом его заднего фронта на шине заема формируется передний фронт второго выходного импульса и начинается второй цикл деления (на Кд 2=3, например). Во втором цикле деления ace происходит аналогично описанному выше, но выходной импульс формируется после прихода третьего входного импульса.

При необходимости ввода коэффициента деления последовательным кодом с шины 7 на счетный вход устройства 8 записи кода подаются импуль. сы на суммирование по команде, формируемой передним фронтом выходного импульса. Частота ввода следующего значения прямого параллельного или последовательного кода Кд равна частоте выходного сигнала Ез, „ ПРи неизменном коэффициенте деления „,„

=Хв I K > = const, где Цв - частота 20 входного сигнала.

Таким образом, в отличие от известных устройств, в управляемом делителе частоты практически отсутст. вует временная задержка в появлении 25 выходного сигнала, скорость деления возрастает благодаря вводу следующего коэффициента деления непосредственно в момент завершения предыдущего цикла деления. ЗО

Кроме того, максимальный коэффициент деления конструкцией не ограничен и превышает Кд прототипа в

2 — 1/2 — 1 = 2" -1/255 120 раз (где, например, n — 16 — число разрядов двоичного пересчетного блока, что, увеличивая диапазон изменения коэффициента деления, расширяет область применения делителя; при использовании в пересчетном блоке схем средней или большой степени интеграции создается возможность получить высокое быстродействие при большом количестве разрядов пересчетного блока (при больших Кд); на время порядка периода выходного сигнала Твь,„, уменьшена временная задержка в появлении выходной последовательности импульсов; скорость деления увеличена на суммарное время сброса на нуль устройства записи кода плюс время преобразования прямого кода в обратный.

Формула изобретения

Управляемый делитель частоты по авт. св. Р 520713, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном расширении функциональных возможностей, в него введены формирователь импульсов, включенный между выходом пересчетного блока и вторым входом элемента ИЛИ, и блок вентилей, включенный между выходом элемента ИЛИ и входами устройства записй кода коэффициента деления, первый дополнительный вход которого подключен к шине ввода последовательного кода коэффициента деления, а второй соединен с выходом пересчетного блока, вход сброса которого подключен ко второму выходу блока разрешения деления, при этом сигнальный вход блока вентилей соединен с шиной ввода прямого параллельного кода коэффициента деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 520713 кл. Н 03 К 23/00, 100275.

7414.74

Составитель С. Королев

Редактор Л. Новожилова Техред H.Бабурка

Корректор Е. Папп

Заказ 3218/54 Тираж 995

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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