Умножитель частоты
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ii 7901 () О (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 09.11.78(2! ) 2684756/18-21 (51)М. Кл.
Н 03 В 19/00 с присоединением заявки J%
Геоударстевнный комитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 23.12.80. Бюллетень № 47
Дата опубликования описания 25.12.80 ао аелам нзобретеннй и открытий (53) УДК 621.374 (088.8) (72) Автор изобретения
Ю. Н. Цыбин
Ленинградский ордена Ленина электротехнический . институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к импульсной и электроизмерительной технике и может обеспечить, например расширение пуеделов измерения фазометров.
Известен умнажитель. частоты выполненный на основе аналоговой техники и
5 состоящий из следящей системы с использованием на входе преобразователя частота-напряжение, сигнал с которого поступает на схему сравнении. Сигнал с выхода схемы сравнения поступает, на интегратор, а с его выхода на преоб- разователь напряжение-частота. Этот сигнал является выходным сигналом устройства. Одновременно он йоступает на вход, второго преобразователя частоты-напря- жение, выходной сигнал которого через делитель-регулятор коэффидиента умножения частотй поступает на второй вход схемы сравнения Я.
- 20
Недостатком этой устройства является ограниченность динамического диапазона, входного сигнала.
Известен умножитель частоты выполненный на основе цифровой техники. В течение периода входной частоты производится заполнение первого счетчика импульсами, поступающими с генератора первой опорной частоты, затем полученный код переносится в устройство запоминания, с выхода которого он поступает на один вход схемы сравнения кодов. На второй вход схемы сравнения кодов поступает код со второго счетчика, заполняемого второй опорной частотой в fl раз больше первой. С выхода схемы сравнения в момент равенства кодов в устройстве запоминания и во втором счетчике сигнал поступает на вход установки в нуль второго счетчика. Таким образом so втором счетчике формируется код за время Т в И раз меньше периода входного сигнала 2, Недостатком этого устройства являеъся зависимость некоторых параметров его от частоты входного сигнала, что также ведет к огранйчеиию динамическо3 79 го диапазона входного сигнала вследствие насыщения отдельных узлов устройства.
Наиболее близким по текнической сущности к прецлагаемому является устройство, состоящее из формирователя узких импульсов, блока опорного напряжения, делителя опорного напряжения, ключа, порогового устройства, генератора пилооб-разного напряжения, разделительного конденсатора. Формирователь узких импульсов соединен последовательно с генератором пилообразного напряжения, разделительным конденсатором, первым входом порогового устройства. Ключ имеет связь с точкой соединения разделительного конденсатора и первого входа порогового устройства. Первый вход управления ключом соединен с выходом формирователя узких импульсов, а второйс выходом порогового устройства. Вход блока опорного напряжения соединен с выхоцом генератора пилообразного напряжения, а выкод его соединен с делителем опорного напряжения, выкоц которого соединен со вторым входом порогового устройства 3, .
Недостатком данного устройства является то, что с изменением частоты вхоцного сигнала изменяется Размах пи лообразного напряжения, что также ве цет к ограничению динамического диана эона частоты входного сигнала вследствие насыщения генератора пилообразного напряжения.
Цель изобретения - расширение. дина мического,диапазона частоты входного сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что в умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, блок опорного напряжения, выход которого соединен со входом делителя опорного напряжения, коммутатор и компаратор, введен блок управления, первый вход которого через
=формирователь импульсов соединен со
=входом устройства и.входом блока опор ного напряжения, второй вход - с выхо дом компаратора, а выход через комму татор - c одним из входов комнаратора, второй вход которого соединен с первым выходом блока опорного напряжения, вто- рой выход которого через делитель опор ного напряжения подключен ко второму входу коммутатора.
На чертеже представлен схематически умножитель частоты.:
Он содержит формирователь;Х узких импульсов, блок 2 опорного напряжения, 0100 4 в который входят детектор 3 и фильтр 4, делитель 5 опорного напряжения, коммутатор 6, компаратор 7, блок 8 управления. Вход формирователя 1 узких импульсов соединен с вкодом блока 2 опорного напряжения, первый выход которого, а именно детектора 3 соединен с фильтром
4. Выход фильтра 4 соединен последовательно с делителем 5 опорного напряжения, коммутатором 6, первым входом компаратора 7 и входом блока 8 управления.
Выход детектора 3 соединен со вторым входом компаратора 7. Вкод синхронизации устройства управления 8 соединен с выходом формирователя узких импульсов, а выход с входом управления коммутатора 6.
Работа предлагаемого устройства осу» ществляется слецующим образом.
1Я
Входной сигнал (например синусоидальный) поступает в блок 2 опорного . напряжения, где происходит запоминание его максимального значения. С выgS хода фильтра 4 блока 2 опорного напряжения поступает постоянное напряжение на вход делителя 5 опорного напряжения. Делитель 5 опорного напряжения состоит из набора последовательно соеЯ0 диненных резисторов, образующих ступени деления опорного напряжения. При ауом величины сопротивлений рассчиты.ваются таким образом, чтобы коэффициент делении изменялся при переходе от одной ступени к другой в соответствии
ЗЯ с законом изменения сигнала, подлежащего умножению (например синусоицальному). С выхода каждой ступени целенйя делителя 5 опорного напряжения сигнал поступает на соответствующие входы коммутатора 6,. который в зависимости от . сигнала, поступающего иэ блока 8 управ ления на его вход управления, подключа ет к одному входу компаратора 7 сигнал одной из ступеней делителя 5 опорного напряжения. Это напряжение на выходе коммутатора 6 является опорным для компаратора 7, на второй вход которого поступает пульсирующее напряжение с
50 детектора 3, которое сравнивается с опорным напряжением на первом входв;
В момент равенств этих напряжений компаратором 7 вырабатывается импульс, поступающий на выкоц устройства и на
Ы вход блока 8 управления, который в зависимости от числа поступивших импульсов вырабатывает сигналы, производящие переключение коммутатора 6 на пропускание напряжения очередной ступени де5 7901 пителя 5 опорного,напряжения. Синхропи зация блока 8 управления осуществляется имнульсами с выхода формирователя 1 узких импульсов, которые вырабатывают-, ся последним в начале каждого периода входной частоты. Таким образом, на вы- . ходе компаратора 7 формируются импуль сы с равными промежутками времени между ними, поскольку опорное напряжение изменяется по тому же закону, что tO и входное напряжение, благодаря соответствующему построению делителя 5 опор- ного напряжения. При изменении уровня входного напряжения работа схемы не нарушается, так как опорное напряжение 1$ формируется из входного. Быстродействие у1стройства зависит лищь от используемой элементной базы.
Положительный эффект обеспечивается тем, что в устройстве отсутствуют еле- 20 менты, параметры которых зависели бы от частоты входного сигнала, чем устраняется воэможность насыщеныя какоголибо узла устройства при изменении частоты сигнала, подлежащего умножению. 25 формула изобретения
Умножитель частоты, содержащий фор-. мирователь импульсов, блок опорного
00 б напряжения, выход которого соединен со входом делителя опорного напряжения, .коммутатор и компаратор, о тличающийся тем,что,сцелью ра сширени я динамического диапазона частоты входного сигнала, в него введен блок управления, первый вход которого через формирователь импульсов соединен со входом устройства и входом блока опорного напряжения, второй вход — с выходом компаратора, а выход через коммутатор - с одним иэ входов компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом блока опорного напряжения, второй выход которого через делк тель опорного напряжения подключен ко второму входу коммутатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Франции hb 2232148, кл. Н OG К, 1975.
2. Патент США М 3798564, кл. 331 - 1А, 1974.
3. Авторское свидетельство СССР
М 296215, кл. Н 03, В 19/00, 1971. :оставитель О. Митрофанов
Редактор Н. Кончицкая ТехредМ.Табакович КорректорЮ.Макаренко.
Заказ 9053/55 Тираж 995 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