Следящее устройство для умножения частоты

Следящее устройство для умножения частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советсиик

Социапистичесиик

Республик

«i> 930 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.05.80 (21) 2973889/18-24 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

6 06 Г 7/68 (23) Приоритет

1Ъсудэрствкнньб1 KoNNTQT

СССР но денни. нэобретеннй н вткрытнй (53) УДК681. 325 (088. 8) Опубликовано 23. 05. 82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23.05.82, 1

Я.Ш.Лившиц, А.В.Крыжановский, А.А.Рафало ич и В.И.Артюшкин .Л

:f "

J г..

Куйбышевский политехнический институт им -ВБКуйбышева (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) слеЛчйее УстРойство для Уиножен1и

ЧАСТОТЫ

Устройство относится к информационно-измерительной технике и в частности может найти применение в качестве синхрониэирующего устройства в бесфильтровых анализаторах спектра в области вибрационной диагностики функционирующего механического оборудования.

Известен умножитель частоты, со держащий счетчики, сравнивающее устройство, генератор тактовых импульсов, выходом соединенный через делитель частоты с счетным входом первого счетчика, выходи которого под-. ключены к входам регистров, а входы обнуления счетчика и делителя с входом устройства (1).

Недостатком этого устройства является наличие двух делителей частоты и сравнивающего устройства, что усложняет конструкцию умножителя частоты, уменьшает его точность и надежность.

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является цифровой следящий умножитель частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, реверсивный счетчик, цифроуправляемый умножитель частоты, цифроуправляемый делитель частоты, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхрони10 эации цифроуправляемого умножителя частоты, вход формирователя импульсов соединен с входной шиной устройства, выход — c информационным входом цифроуправляемого умножителя ча15

I стоты и цифроуправляемого делителя частоты, выход цифроуправляемого умножителя частоты соединен с выходной шиной устройства и с управляющим входом цифроуправляемого делителя частоты.

В э том устройстве методическая по- ,грешность может быть сделана сколь угод930316

3 но малой при увеличении частоты тактовых импульсов 2), Однако вследствие ограниченного быстродействия элементной базы этот путь имеет ограниченные возможности. Это 5 обстоятельство уменьшает частотный диапазон входных сигналов и приводит к неоправданному увеличению аппаратурных затрат.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона обрабатываемых сигналов и сокращение количества оборудования °

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены первый, вто- 15 рой триггеры, первый, второй элементы И-НЕ, причем вход установки в ноль первого триггера, информационный вход второго триггера объединены и подключены к входной шине устройства, ин- 20 формационный вход первого триггера., вход установки в ноль второго.тригге1 .ра объединены и подключены к выходу цифроуправляемого делителя частоты, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента -HE, выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ объединены и подключены к выходу цифроуправляемого ущ ожителя частоты, выход первого элемента

И-НЕ подключен к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго эле35 мента И-НЕ, выходы реверсивного счет-. чика соединены с соответствующими управляющими входами цифроуправляемо о умножителя частоты.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 и 3— временные диаграммы процесса сравнения.

Устройство содержит формирователь

1 импульсов цифроуправляемьп умножиЭ

15 тель 2 частоты, цифроуправляемый делитель 3 частоты, триггеры 4 и 5, элементы И-НЕ 6, 7, реверсивный счет- чик 8, генератор 9 тактовых импульсов.

В устройстве выход генератора 9 тактовых импульсов соединен с входом синхронизаций цифроуправляемого умножителя 2 частоты, вход формирователя

1 импульсов соединен с входной шиной устройства, выход — с информационным

55 входом цифроуправляемого умножителя

2 частоты и цифроуправляемого делителя 3 частоты, выход цифроуправляемого умножителя 2. частоты соединен с выходной ниной устройс,тва и с управляющим входом цифроуправляемого делителя 3 частоты, вход установки в ноль. триггера 4, информационный вход триггера 5 объединен и подключены к входной шине устройства, информационный вход триггера 4, вход установки в ноль триггера 5 объединены и подключены к выходу цифроуправляемого делителя 3 частоты, выход триггера 4 подключен к первому входу элемента H-НЕ 6, выход триггера 5 подключен к первому входу элемента И-НЕ 7, вторые входы элементов И-НЕ 6, 7 объединены и подключены к выходу цифроуправляемого умножителя 2 частоты, выход элемента И-НЕ 6 подключен к первому входу реверсивного счетчика 8, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, выходы реверсивного счетчика 8 соединены с соответствующими управляющими входами цифроуправляемого умнохастеля

2 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы частоты f формируемые генератором 9, поступают на цифроуправляемый умножитель 2 частоты, который с точностью до постоянного множиtl теня 2 (n —. число разрядов цифроуправ-! ляемого умножителя 2) обеспечивает умножение частоты входных импульсов на код К, задаваемый реверсивным счетчиком 8. Таким образом, частота выходных импульсов цифроуправляемого умножителя 2 частоты, а следовательно, и устройства в целом равна

Х

Импульсы частоты f-, поступают на

669 вход цифроуправляемого делителя 3 частоты, коэффициент пересчета которого N равен коэффициенту умножения цифроуправляемого умножителя 2 частоты. Частота выходных импульсов цифроуправляемого делителя 3 частоты

f8 /Й сравнивается с помощью триггеВЬВ ров 4 и 5 с частотой входных импульсов Г . В устройстве используются

R-триггеры, срабатывающие от потенциала.

Если частота выходных импульсов делителя 3 частоты больше частоты входного сигнала f> то на выходах триггеров 4 и 5 формируются две последовательности импульсов,как пока5 930316 зано на фиг. 2. Для работы реверсивного счетчика 8 в режиме суммирования необходимо подать тактовые импульсы на вход суммирования (обозначен знаком "+"), а на вход вычитания (обозна- g чен знаком "-") подать потенциал логической "1" ° Для реализации режима вычитания реверсивного счетчика 8 необходимо наоборот тактовые импульсы подать на вход вычитания, а на вхо-1О де суммирования обеспечить потенциал логической единицы. Учитывая это обстоятельство, из рассмотрения временных диаграмм, изображенных на фиг.2 очевидно, что в среднем эа некоторый 1S отрезок времени реверсивный счетчик

8 будет работать в режиме вычитания, При этом уменьшится код, записанный в реверсивном счетчике 8, а следовательно-и коэффициент умнох<ения циф- щ роуправляемого умножителя 2 частоты, и в, конечном итоге, уменьшится частота выходных импульсов. Для случая, когда частота выходных импульсов делителя 3 частоты меньше частоты вход- г ного сигнала, процесс уравновешивания поясняется временными дцграммами, i представленными на фиг. 3, из которых очевидно, что в среднем за определенный промежуток времени реверсив- 3О ный счетчик 8 работает в режиме суммирования и частота выходных импульсов возрастает до сравнения с часто- той входных импульсов. В момент сравнения имеет место равенство

3S импульсов, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, цифроуправляемый умнонитель частоты, цифроуправляемый делитель частоты, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации цифроуправляемого умнонителя частоты, вход формирователя импульсов соединен с входной шиной устройства, выход— с информационным входом цифроуправляемого умножителя частоты и цифроуправляемого делителя частоты, выход цифроуправляемого умножителя частоты — . с выходной шиной устройства и с управляющим входом цифроуправляемого делителя частоты, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона обрабатыBaewx сигналов и сокращения количе" ства оборудования, в него введены первый, второй триггеры, первый, второй элементы И-НЕ, причем вход установки в ноль первого триггера, информационный вход второго триггера объединены и подключены к входной шине устройства, информационный вход первого триггера, вход установки в ноль. второго триггера объединены и подключены к выходу цифроуправляемого делителя частоты, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента

H-ЯЕ» выход второго триггера — к первому входу второго элемента И-НЕ,- вторые входы первого и второго элементов И-НЕ объединены и подключены к выходу ци@роуправляемого умножителя частоты, выход первого элемента И-НЕ, подключен к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого. соединен с выходом второго элемента

И-НЕ,выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими управляющими входами цифроуправляемого умножителя частоты.

»ы»

<хи следовательно, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

11 634277, кл. G 06 F 7/52, 1977 (про- тотип) .

Таким образом, в данном устройстве, в отличие от известного, нет зависимости методической погрешности от частоты тактовых импульсов. Поэтому,. при одинаковой с известным точности, частота тактовых импульсов может быть

I существенно снижена. Следовательно, существенно сних<аются требования к быстродействию элементной базы и расширяется частотный диапазон входных сигналов.

Формула изобретения

Следящее устройство для умножения частоты, содержащее формирователь

Авторское свидетельство СССР

t> 498624, кл. G 06 G,7/16, 1974.