Программируемый делитель частоты

Программируемый делитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистичесиик

Ресттублик (61) Дополнительное к авт. свмд-sy Р 621099 (22) Заявлен© 050179 (2т) 2707934/18-21 с присоединением заявки ЯО— (23) Приоритет—

Опубликовано 230181 Бюллетень ИЯ 3

Дата опубликования описания 2 30181 (53)м. к.

Н 03 К 23/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 374..44(088.8) (72) Авторы изобретения

В.П. Казаков и И.М. Привалов

ВИ1Б ф@д 3йъАИЯ,71) Заявитель (54 ) ПРОГРАММИРУЕ%ЛЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Программируемый делитель частоты относится к устройствам импульсной техники, используемым в радиотехнической аппаратуре различного назначения, в частности в синтезаторах частот.

По основному авт. св. Р 621099 известен программируемый делитель частоты, который содержит М одинаковых каскадов, каждый из которых состоит из управляемого делителя, блока автономной установки, элемента совпадения и дополнительного элемента совпадения. Тактовый вход управляемого делителя соединен с первым входом блока автономной установки, а первый выход — co вторым входом блока автономной установки.

Выход блока автономной установки подключен к третьему входу блока автономной установки предыдущего каскада и к одному из вход в элемента совпадения, иа второй вход которого подается управляющий сигнал. Выход этого элемента совпадения подключен к установочному входу управляемого делителя. Второй выход управляемого делителя через дополнительный элемент совпадения соединен с тактовым входом управляемого делителя следующего каскада. Кроме того, ин керснйй выход блока автономной установки соединен со вторым входом дополнительного элемента совпадения (1).

Недостатком известного устройства является высокое энергопотребление.

Цель изобретения — снижение энергопотребления программируемого делителя частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в каждый каскад программируемого делителя частоты, содержащий управляемый делитель, блок автономной установки и два элемента совпадения, введен блок запрета, первый вход которого соединен с выходом блока аВтономной установки, второй вход — c третьим выходом управляемо2О го делителя, а выход — со вторым входом дополнительного элемента совпадения и с четвертым входом блок» автономной установки °

На фиг. 1 представлена функциональная схема программируемого дели-. теля частоты; на фиг. 2 — эпюры си."налов на входах первых каскадов программируемого делителя частоты.

Программируемый делитель частоты (см. фиг. 1) содержит N одинано799145 вых каскадов, каждый из которых состоит из управляемого делителя 1 (например декадного типа), блока 2 автономной установки, дополнительного элемента 3 совпадения, элемента

4 совпадения и блока 5 запрета. 5

Входом каждого каскада является тактовый вход 6 управляемого делителя 1, соединенный с первым входом блока 2 автономной установки. Выходом каскада служит выход дополнительного элемента 3 совпадения, соединенный со входом 6 следующего каскада.

Первый выход 7 управляемого делителя 1 подключен ко второму входу блока 2 автономной установки, а второй выход 8 — к одному из входов дополнительного элемента 3 совпадения.

Выход 9 блока 2 автономной установки соединен с первым входом блока 5 запрета, с одним из входов элемента 20

4 совпадения и с третьим входом блока 2 автономной установки предыдущего каскада. Третий выход 10 управляемого делителя 1 соединен со вторым входом блока 5 запрета, выход 11 ко- д торого подключен к четвертому входу блока 2 автономной установки и ко второму входу дополнительного элемента 3 совпадения. Установочный вход 12 управляемого делителя 1 соединен с выходом элемента 4 совпадения, на .второй вход 13 которого подается управляющий сигнал. Управляющий сигнал может также подводиться к третьему входу 14 блока 5 запрета для его включения или выключения.

Входом программируемого делителя частоты является вход 6 первого каскада, а выходом — выход 9 любого каскада.

Элемент 4 совпадения является обобщенным элементом и может состоять иэ нескольких элементов совпадения, выходы которых с9единены, например, с информационными входами соответ- 4$ ствующих триггеров управляемого делителя 1, а один из входов — с выходом 9 блока 2 автономной установки..

Управляющие сигналы на остальных входах 13 этих элементов совпадения gg определяют состояние S предварительной установки управляемого делителя 1 (здесь i-порядковый номер каскада от входа устройства). В управляемом делителе 1 выход 7 имитирует выделение одного из m его состояний, например, состояние m-1. К выходу 8 подключен выход триггера управляемого делителя 1, формирунищего импульсы, длительность которых в в раз (при: четном m) больше длительности им- 60 пульсов на входе каскада. По выходу

10 формируется сигнал выключения блока 5 запрета при переходе управляемого делителя 1 из состояния m-1 в состояние О. 45

Программируемый делитель частоты работает следующим образом.

Пусть на третьем входе блока 2 автономной установки последнего каскада и на входах 14 блоков 5 запрета всех каскадов действует постоянный логический уровень 1 (в дальнейшем просто 1 или 0), разрешающий включение этих блоков.

В исходном состоянии блоки 2 автономной установки, элементы 4 совпадения и блоки 5 запрета — выключены, а дополнительные элементы 3 совпадения — включены: на выходах 9,12 -О, на выходах 11 — 1.

Управляемый двигатель 1 последнего каскада находится в состоянии О.

Состояния управляемых делителей 1 остальных каскадов и логические уровни на их выходах 7, 8 и 10 — произвольны.

Каждый из N-". каскадов начинает работать в режиме постоянного деления в m раз частоты входных импульсов. Форма сигналов на их входах 6 повторяет форму импульсов, на выходы 8 управляемых делителей 1 предыдущих каскадов и на вход последнего каскада поступают импульсы длительностью в m л " раэ больше длительности импульсов на входе первого каскада, которые переводят управляемый делитель 1 N-го каскада в состояния 1, 2 и т д. С переходом этого управляемого делителя 1 в состояние m-1 появляется 1 на соответствующих выходах 9 и 12 и начинается предварительная установка его в состояние S . Подготавливается к включению (или включается) блок 5 запрета последнего каскада и снимается запрет на включение блока 2 автономной установки предыдущего (й-1)-го каскада. Аналогичные процессы происходят затем последовательно в (N-1)-ом, (N-2) — ом,..., первом каскадах после перехода их управляемых делителей в состояние

m-1. На выходе 9 первого каскада появляется выходной импульс программируемого делителя частоты.

Завершение предварительной установки управляемых делителей 1 происходит в обратном порядке: от первого каскада к последнему.

С окончанием тактового импульса на входе первого каскада, соответствующего состоянию m-1 его управляемого делителя 1, на выходах 9 и

12 появляется О. Импульс на выходе первого каскада заканчивается. Управляемый делитель 1 переходит в состояние S . Включается блок 5 запрета.

Уровень О на его выходе отключает блок 2 автономной установки первого каскада от выхода 9 второго каскада и блокирует прохождение сигналов через дополнительный элемент 3 совпадения. Импульс на входе второго

799145 каскада заканчивается, что приводит к завершению предварительной установки управляемого делителя 1 второго каскада в состояние 82 и к окончанию импульса на выходе этого каскада.

Здесь также включается блок 5 запрета, который отключает блок 2 автономной установки второго каскада от выхода 9 третьего каскада и блокирует прохождение сигналов на вход третьего каскада и т.д. В результате последовательно включаются все блоки 5. запрета.

Выключение блоков 5 запрета происходит после окончания неполного цикла деления управляемого делителя 1 соответствующего каскада, когда при переходе его из следующего состояния

m-1 в состояние .0 на выходе 10 формируется.сигнал, возвращающий блок запрета в исходное состояние. При этом последовательно снимается зап- 20 рет на работу дополнительных элементов 3 совпадения и блоков 2 автономной установки, а программируемый делитель частоты возвращается в исходное состояние. Эпюры сигналов на вы- 2 ходах первых каскадов устройства показаны на фиг. 2 для m=10 и коэффициентов деления, оканчивающихся цифрами ...17 и ...12.

Таким образом, при любом коэффициенте деления программируемого делителя частоты на входе каждого каскада, начиная со второго, действуют только импульсы, длительность которых в m раз больше длительности импульсов на входе предыдущего каскада.

«Благодаря отключению блока 2 автономной установки на время неполного цикла работы управляемого делителя 1 от выхода предыдущего каскада исключается влияние задержек изменения 40 уровней по этому выходу на работу каскада.

Поэтому элементы соседних каскадов могут иметь максимальную m-кратную разницу по быстродействию. 45

Изменением управляющих сигналов на входах 14 блоков запрета можно получить как разные диапазоны значений коэффициента деления (К) устройства, так и разный порядок их отсчета ®О по положениям органов управления.

Так, если в рассмотренном примере работы устройства К может меняться от m " до 2 ° а", то при постоянном выключении блока 5 запрета послед,него каскада значение К лежит в пре,„" о и н "..(m+1).

Прямой порядок отсчета K достигается выключением блоков 5 запрета только при установке соответствующих управляемых делителей 1 в состояние

5; =О, а обратный — при работе блоков 5 запрета со всеми значениями

5л - Og .;., в1.

Связь 15 инверсного выхода блока 2 автономной установки со входом дополнительного элемента 3 совпацения в каскадах известного устройства приводит к укорочению одного импульса на входе следующего каскада, закрытого в момент его действия сигна-. лом,предварительной установкиуправляемого делителя 1. Поэтому эта связь не влияет на работу устройства и показана на фиг. 1 пунктиром. По этой же причине включение блока 5 запрета может производиться одновременно с включением соответствующего блока

2 автономной установки.

Введение блока запрета в каждый каскад программируемого делителя частоты позволяет разрабатывать каскады с большой. разницей по быстродействию и энергопотреблению незави-. симо от схемотехнических способов их совершенствования, например с целью увеличения быстродействия, помехоустойчивости, надежности, снижения энергопотребления.

Такой программируемый делитель частоты может без добавления дополнительных элементов работать в составе любых современных синтезаторов частот, в которых в рав ый степени используются как прямой, так и обратный порядок отсчета коэффициента деления программируемого делителя частоты в кольце импульсно-фазовой автоподстроики частоты управляемого генератора.

Формула изобретения

Программируемый делитель частоты по авт. св. Р 621099, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергопотребления устройства, в каждый каскад введен блок запрета, первый вход которого соединен с выходом блока автономной установки, второй вход — с третьим выходом управляемого делителя, а выход — со вторым входом .дополнительного элемента совпадения и с четвертым входом блока автономной установки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 621099, кл. Н 03 К 23/00, 29.12.75.

199145

О

1У

Фиг. 2

Заказ 10092/84

Тирам 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Л. Петрова

Редактор В. Данко Техред М.Табакович Корректор М. Коста