Умножитель частоты

Умножитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцналнстичесинн

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свна-ву (22) Заявлено19. 01. 81 (2! ) 3238995/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

G 06 6 7/16

1ввуаврстеенный квинтет

СССР ав аенвм нзебрвтеннй

N отерытнй (53) УДК 681.335

708&. 8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (72) Автор изобретения

И.-А.А.Вирбалис

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (7l ) Заявитель (54) УИНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и.может найти применение, в частности, для . умножения частоты низко- и инфранизкочастотных сигналов, Известен умножитель частоты, со5 держащий формирователь импульсов, генератор линейно изменяющегося напряжения, пороговый блок, ключ, блок опорного напряжения и канден" сатор )1).

Недостатком умножителя являются ограниченные функциональные возможности.

Известен также умножитель частоты, содержащий блок задержки, ге-. нератор импульсов, генератор пилообразного напряжения, запоминающий элемент, компаратор, преобразователь код - напряжение, счетчик, ре 20 гистр коэффициента и блок установки коэффициента (2) .

Недостатком данного умножителя является конструктивная сложность

2 при фоРмировании выходной частоты, пропорциональной произведению входной частоты на аналоговый сигнал.

Наиболее близким к изобретению является умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, под" ключенный входом к входной шмне умножителя частоты, а выходом - к входу первого интегратора и к вхо" ду первого формирователя временных . интервалов, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом второго формирователя временных интервалов, подключенного вы" ходом к управляющему входу второго ключа, соединенного выходом с ви ной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом первого ин.тегратора и с сигнальным входом первого ключа, выход которого подключен через запоминающий..элемент к первому сигнальному входу переключателя, соединенного вторым сигнальным входом с виной нулевого потенциала, 955103 »= "вх

3 управляющим входом - с выходом компаратора и с выходной шиной умно-. жителя частоты, а выходом - с первым входом компаратора, подключенного вторым входом.к выходу второго интегратора, вход которого соединен с выходом компаратора (31. .

Недостатком такого умножителя является ограниченная область применения из-за отсутствия формирования f0 выходной частоты, как произведения входной частоты на аналоговый сигнал.

Цель изобретения — расширение области применения умножителя час- 15 таты.

С этой целью в умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножйтеля частоты, а выходом - к входу первого интегратора и к входу первого формирователя временных интервалов, выход которого соединен с управляющим входом перво" го 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 с сигнальным входом первого ключа, выход которого подключен через запоминающий элемент к первому сигнальному входу переключателя, соединного вторым сигналь" ным входом с шиной нулевого потен5 циала, управляющим входом - с выходом, ксмпаратора и с выходной шиной умножителя частоты, а выходом - с. первым входом компаратора подключенно9

40 го вторым входом к выходу второго интегратора, дополнительно введен амплитудный модулятор, соединенный управляющим входом с выходом компа" ратора, информационным входом " с и v

45 второи входнои шинои умножителя частоты, а выходом - с входом второго интегратора.

На чертеже изображена блок-схема умнсжителя частоты, Он содержит формирователь 1 имt;;óïåñoå, подключенный входом к входной шине умножителя частоты, а выходом - к входу первого интегратора 2 и к входу первого формирователя 3 временных интервалов, Выход формирователя 3 соединен с управляющим входом первого ключа 4 и с входом вто4 рого формирователя 5 временных интервалов, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа б. Ключ

6 соединен выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входом - с выходом интегратора 2 и с сигнальным входом ключа 4. Выход ключа 4 подключен через запоминающий элемент

7 к первому сигнальному входу переключателя 8, соединенного вторым сигнальным входом с шиной нулевого потенциала: управляющим входом - с выходом компаратора 9 и с выходной шиной умножителя частоты, а выходомс первым входом компаратора 9. Компаратор 9 подключен вторым входом к выходу второго интегратора 10, соединен loco входом с выходом амплитудного модулятора 11, управляющий вход сигнала которого подключен к выходу компаратора 9, а информационный входк второй входной шине умножителя частоты.

Умножитель частоты работает следующим образом, Входной периодический сигнал поступает на формирователь 1, на выходе которого формируется последовательность импульсов постоянной амплитуды О, длительность которых р 9 равна где К вЂ” коэффициент пропорциональности, Т „- текущий период входного сигнала.

Выходные импульсы формирователя импульсов поступают на вход интегратора 2. В момент начала очередного, импульса на выходе интегратора 2 напряжение равно нулю, а к моменту его окончания напряжение на выходе интегратора 2 достигает значения кт „

О» =, где ь „ " постоянная времени л9 9 интегратора 2.

Задний фронт импульса на выходе формирователя 1 запускает формирователь 3, вырабатывающий короткий импульс постоянной длительности, с помощью которого осуществляется замыкание ключа 4 и передача выходного напряжения интегратора 2 в запоминающий элемент 7. После этого задним фронтом выходного импульса формирователя 3 запускается формирователь 5, вырабатывающий короткий импульс постоянной длительности, с по955103 б

Продолжительность его будет равна л выл 2 F,„

1Л OÇ

10 Bbix f ) ax формула изобретения

5 мощью которого обнуляется интегратор 2 через ключ 6 (для обеспечения нормальной -работы умножителя необходимо; чтобы сумма выходных интервалов формирователей 3 и 5 не превыша- 5 ла паузы и выходной последовательности импульсов формирователя 11).

Напряжение с выхода запоминающего элемента 7, пропорциональное продолжительности оканчивающегося периода входного сигнала, поступает на первый сигнальный вход переключателя 8. Если этот вход подключен к выходу переключателя 8, то 1у на первом (инвертирующем) входе компаратора 9 будет напряжение, равное

О, Поэтому в тот момент, когда интегратор 10 разряжен, напряжение на втором (неинвертирующем) входе ком- щ паратора 9 равно нулю и на выходе компаратора 9 напряжение равно отрицательному уровню ограничения - Ед .

Это напряжение действует на управляющем входу амплитудного модулятора 11. Пусть на второй входной шине умножителя, подключенном к информационному входу модулятора 11, действует аналоговый сигнал у . Тог". да на выходе модулятора 11 будет напряжение U <=-К, уЕр. Оно интегрируется интегратором 10 и на выходе последнего напряжение линейно растет со скоростью, пропорциональной у, до тех пор, пока не достигнет

И величины срабатывания. В этот момент компаратор 9 переключается и напряжение на его выходе становится равным положительному уровню ограничения +Ео. Этот уровень переключает переключатель 8, соединяя с первым входом компаратора 9 шину нулевого потенциала умножителя частоты. При этом состояние компаратора 9 не изменяется, напряжение на выходе моду43 лятора 11 изменяется на U =K yE»

41 и а выходное напряжение интегратора

10 начинает линейно уменьшаться до нулевого уровня, В момент времени пересечения нулевого уровня компаратор 9 переключается, и напряжение

50 на его выходе становится равным - Eo

Переключатель 8 возвращается в исходное положение, подключая выход запоминающего элемента 7 к второму::;входу компаратора 9, и аналогично вы" шеописанному начинается формирование следующего периода Ts„,xâûõîäíî" го импульсного сигнала генератора. где - постоянная времени интегратора 11. Учитывая пропорциональность

U q периоду Тех, частота f8ü,„на вы-. ходной шине умножителя будет связана, с входной частотой 1 8 выражением ви" да где л 1 О лл

2 2КОО

Таким образом, рассмотренный умножитель обладает более широкими функциональными возможностями, чем прототип, так как позволяет наряду с обычным умножением частоты следования импульсов выполнять формирование выходной частоты, пропорциональной произведению входной частоты на входной аналоговый сигнал. Указанное обстоятельство расширяет область возможного применения рассмотренного умножителя частоты.

Умножитель частоты, содержащий формирователь импульсов, подключенный входом к входной шине умножителя частоты, а выходом - к входу первого интегратора и 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 кпюча, соединенного выходом с шиной нулевого потенциала, а сигнальным входомс выходом первого интегратора и с сигнальным входом первого ключа, выход которого подключен через запоминающий элемент к первому сигналь° ному входу переключателя, соединенного вторым сигнальным входом с шиной нулевого потенциала, управляющим входой - с выходом компаратора и с выходной шиной умножителя частоты, а выходом - с первым входом компаратора, подключенного вторым входом к выходу второго интегратора, о т

7 955103 8

Источники информации, примятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP и 296215, кл. Н 03 В 19/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 657588, л. Н 03 В 19/10, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю. 2826395/18-24, кл. G 06 G 7/16, 1979 (прототип), л и ч а ю шийся тем, что, с це" лью расширения области применения умножителя частоты, в него дополнительно введен амплитудный модулятор, соединенный управляющим входом с выходом компаратора, информа" ционным входом - с второй входной шиной умножителя частоты,, а выхо" дом " с входом второго интегратора.

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 аказ иал ППП Патент., r. Ужгород, ул, Проектная, Составитель С.Казинов

Редактор С.Тараненко Техред Т.Наточка Корректор Г.Решетник