Умножитель частоты

Умножитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистические

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 20.09. 79 (2! ) 2826395/18-24 (51) М. Кл.

С 06 G 7/16 с присоеаинением заявки №

Гооударстеенный квинтет

СССР (23) Приоритет но делам нзооретеннй и открытий

Опубликовано 15,07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (53) УДК681.335 (088. 8) (72) Автор изобретеьи я

И. -A. А. Вирбалис

Каунасский политехнический институт им. Антанаса

Снечкуса (7!) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение, в частности для умножения частоты низко- и инфранизкочастотных сигналов.

Известен умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, генератор линейно-изменяющегося напряжения, разделительный конденсатор ключ, пороговый блок и блок опорного напряжения $2).

Недостатком устройства является пониженная точность умножения.

Известен также умножитель частоты, содержащий блок задержки, генератор импульсов, генератор линейноизменяющегося напряжения, запоминающий элемент, компаратор, цифро-аналоговый преобразователь, счетчик и регистр кода коэффициента умноже- го ния (2) .

Недостат ком данного умножителя является дискретный характер изменения коэффициента умножения частоты.

Наиболее близким к предлагаемому является умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножения частоты, а выходом - к входу первого формирователя временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом второго формирователя временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным выходом - с выходом nepaqro интегратора и сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с входом запоминающего элемента, второй интегратор, выход которого подключен к первому входу компаратора, соединеííîrо вторым входом с выходом запоминакзцего элемента, а выходом - с входом одновибратора, подклю" ченного выходом к выходной шине умножителя частоты, входу обнуления

3 94375 второго интегратора и через делитель частоты - к первому входу триггера, соединенного вторым входом с выходом формирователя импульсов, а выходом - с входом блока управления крутизной, подключенного выходом к управляющему входу первого интегратора., соединенного сигнальным входом с сигнальным входом второго интегратора и с выходом блока управления, вход которого через последовательно соединенные функциональный преобразователь напряжения и преобразователь периода в напряжение подключен .к выходу второго формирователя временных интервалов|.3$.

Недостатком устройства является сложность технической реализации.

Целью изобретения является упрощение умножителя частоты.

Цель достигается тем, что умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножителя частоты, а выходом - к входу первого формирователя временных интервалов, выход которого соединен с управляющим вхо15

2О

25 дом первого ключа и с входом второго формирователя временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом nepsoro интегратора и сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с входом запоминающего элемента, второй интегратор, выход которого подключен к первому входу компаратора, содержит управляемый переключатель, соединенный первым сигналь40 ным входом с выходом запоминающего элемента, вторым сигнальным входомс шиной нулевого потенциала частоты, выходом - со вторым входом компаратора, а управляющим входом - с выходом компаратора, входом второго интегратора и с выходной шиной умножителя частоты, причем вход первого интегратора подключен к выходу формирователя импульсов.

На чертеже изображена блок-схема умножителя частоты, Устройство содержит формирователь

1 им ульсов, подключенный входом к входной шине умножитепя частоты, а выходом « к входу первого формирователя 2 временных интервалов. Вход

Формирователя 2 соединен с управляющим входом первого ключа 3 и с вхо0 ф дом второго формирователя 4 временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа 5. Ключ 5 соединен выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого интегратора. 6 и сигнальным входом ключа 3. Выход ключа 3 подключен к входу запоминающего элемента 7, выход которого соединен с первым сигналь- ным входом управляемого переключателя 8. Переключатель 8 подключен вторым сигнальным входом к шине нулевого потенциала, а упраляющим входом - к выходу компаратора 9, входу второго интегратора 10 и к выходной шине умножителя частоты. Первый и второй входы компаратора соединены

cooTseTcTвенно с выходом интегратора 10 и с выходом переключателя 8.

Умножитель частоты работает следующим образом.

Входной периодический сигнал по- ступает на формирователь 1, на выходе которого формируется последовательность импульсов постоянной амплитуды

Оо, длительность которых равна =кт где К - коэффициент пропорциональности

Т - текущий период входного .Вх сигнала.

Выходные импульсы формирователя поступают на вход интегратора

6. В момент начала очередного импульса на выходе интегратора 6 напряжение равно нулю. К моменту его окончания напряжение на вь1ходе интегратора 6 достигает значения

KTBX

U = — ). С

1 где с - постоянная времени интегратора 6.

Задний фронт импульса на вых<91е формирователя 1 запускает"формирователь 2, вырабатывающий короткий импульс постоянной длительности, с. помощью которого осуществляется замыкание ключа 3 и передача выходно- го напряжения U1 интегратора 6 в запоминающий элемент 7. После этого задним фронтом выходного импульса формирователя 2 запускается формирователь 4. Формирователь 4 вырабатывает короткий. импульс постоянной длительности, с помощью которого обнуляется интегратор б через ключ б

Таким образом, предлагаемое устойство позволяет, по сравнению известным упростит ь техническую еализацию умножения частоты. Дополительным преимуществом устройства вляется простота плавного изменения оэффициента умножения ".путем измеения постоянных времени интеграоров. Исследования показали работопособность умножителя в диапазоне оэффициентов умножения K=10-200. ри этом погрешность умножения для астот 0,1-100 Ец не превышает 0,23.

94375о

Формула изобретения

Умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножителя частоты, а выходом - к входу первого формирователя временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом второго формирователя временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого интегратора и сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с входом запоминающего элемента, второй интегратор, выход которого подключен к первому входу компаратора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения умножителя . частоты, он содержит управляемый йереключатель, соединенный первым сигнальным входом с выходом запоминающего элементу, вторым сигнальный входом - с шиной нулевого потенциала частоты, выходом - со вторым входом компаратора, а управляющим входом - с выходом ком-. паратора, входом второго интегратора и с выходной шиной умножителя частоты, причем вход первого интегратора подключен к выходу формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 296215, кл. Н 03 В 19/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР и 657598, кл. Н 03 В 19/10, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

И 617803, кл. G 06 F 7/52, 1976 (прототип).

5 (для обеспечения нормальной рабо- ты умножителя необходимо, чтобы сум- р ма выходных интервалов формировате- с лей 2 и 4 не превышала паузы в вы- P ходной последовательности импульсов s н формирователя 1). я

Напряжение с выхода запоминаю- к щего элемента 7, пропорциональное н продолжительности. окончившегося т периода входного сигнала, поступает в с на первый сигнальный вход переключа- к теля 8. Если этот вход подключен к П выходу переключателя 8, то на втором ч (инвертирующем) входе компаратора 9 будет напряжение, равное U . Поэтому 15 в тот момент, когда интегратор 10 разряжен, напряжение на первом (неинвертирующцм) входе компаратора. 9 равно нулю, и на выходе компаратора

9 напряжение равно отрицательному ро уровню ограничения — Е . Это напряжение действует на входе интегратора

10 и на выходе последнего напряжения линейно растет до тех пор, пока не достигнет величины 0 . В этот момент 25 компаратор 9 переключается, и напряжение на его выходе становится равным положительному уровню ограничения +E . Этот уровень переключает . переключатель 8, соединяя со вторым зо входом компаратора 9 нулевую шину умножителя частоты. При этом состояние компаратора 9 не изменяется, а выходное напряжение интегратора 10 начинает линейно уменьшаться до нуле- З вого уровня. В момент времени пересечения нулевого уровня компаратор

9 переключается, и напряжение íà его выходе становится равным -Ео. Переключатель 8 возвращается в исходное положение, подключая выход запоминающего элемента 7 к второму входу компаратора 9 и, аналогично описанному, начинается формирование следующего периода Т „,„ выходного импульс45 ного сигнала генератора. Продолжительность его равна

1вых 2 о где - постоя нная времени интегра2 тора .10. 50

Учитывая пропорциональность U периоду Т „, частота Гвь,хна выходной шине умножителя будет связана с входной частотой Åõ выражением вида

35 вых = Х вх, где Eî

К

2 1 "о

943750

Составитель С.Казанов

Редактор А.Долинич Техред З. Палий Корректор Г.Огар

Заказ 5113 57 Тираж 731 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,