SU750714A1 - Умножитель частоты следовани импульсов - Google Patents

Description

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано дл  умножени  час тоты задающего генератора. Известно устройство, содержащее последовательно соединенные удвоите ли частоты следовани  импу:г1ьсов, причем каждый из удвоителей содержит ждущий мультивибратор, пр мой и инверсный выходы которого через дифференцирующие цепочки соединены со входами логического элемента, вы ход которого соединен со входом жду щего мультивибратора, вход щего в состав последующего удвоител  1 . Недостатком этого устройства  вл етс  значительна  флуктуаци  фазы выходных импульсов. Известен также умножитель частот следовани  импульсов, содержащий N последовательно соединенных мультивибраторов 2 . Недостатком этого устройства  вл етс  также низка  фазова  стабильно выходного сигнала устройства. Целью насто щего изобретени   вл етс  увеличение фазовой стабильнос выходного сигнала устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее N (где N - 1, 2, 3...,W ) последовательно соединенных мультивибраторов введены логический элемент И-НЕ, два логических элемента неравнозначности и триггер, счетный вход которого соединен с выходом N -го мультивибратора , вход первого мультивибратора соединен с выходом первого элемента неравнозначности, один вход которого соединен с выходом триггера, а другой.его вход соединен с первым входом второго элемента неравнозначности и с шиной входного сигнала, входы элемента И-НЕ соединены с выходами нечетных мультивибраторов, выход элемента И-НЕ соединен со вторым входом второго элемента неравнозначности . На фиг. 1 представлена блок-схема умножител  частоты следовани  импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Умножитель частоты следовани  импульсов, содержит последовательно соединенные мультивибраторы 1...5, элементы 6 И-НЕ, триггер 7, элементы 8, 9 неравнозначности, причем

счетный вход триггера 7 соединен с выходом мультивибратора 5, вход мультивибратора 1 соединен с выходом элемента 9 неравнозначности, один вход которого соединен с выходом триггера 7, а другой его вход соединен с первым входом элемента 8 неравнозначности и с шиной 10 входного сигнала, входы элемента б И-НЕ соединены с выходами всех мультивибраторов 1... 5, выход элемента б И-НЕ соединен со вто рым входом элемента 8 неравнозначноети , шина 11 выходного сигнала подключена к выходу элемента б, шина 12 выходного сигнала подключена к выходу элемента 8 неравнозначности. I Умножитель частоты следовани  импульсов работает следующим образом.

В исходном состо нии при отсутстви входных импульсов (фиг. 2 а) на выходах ждущих мультивибраторов 1-5, триггера 7, элемента 9 неравнозначности (Фиг. 26, в, г, д, е, ж, з)уровень логической единицы (высокий потенциал). На выходе элемента 6 И-НЕ (фиг. 2 и), элемента 8 неравнозначности (фиг. 2 к) - уровень логического нул  (низкий потенциал).Входна  -последовательность импульсов логической единицы со скважностью, равной двум, подаетс  на шину 10. При поступлении входного импульса уровн  логической единицы на вход умножител  (фиг. 2 а, момент to), поскольку на входах логического элемента 9 неравнозначности высокие потен.циалы (фиг. 2 а, з,), на его выходе устанавливаетс  уровень логического нул  (фиг. 2 ж), которым запускаетс  цепочка последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 1 5 . В зависимости от требуемого коэффициента умножени  число ждущих мультивибраторов в цепочке устанавливаетс  либо равным коэффициенту умножени , либо меньшим его на единицу. Предположим, что частоту следовани  входных импульсов необходимо умножить на п ть, цепочка в этом случае должна состо ть из п ти ждущих мультивибраторов .

Длительность импульсов уровн  логического нул  с выходов ждущих мультивибраторов 1-5 при коэффициенте умножени  равном п ти устанавливают равной одной дес той периода входных импульсов, причем длительност импульса с выхода ждущего мультивибратора 5 может быть установлена больше одной дес той, но не превышающей одну п тую периода входных импульсов . Таким образом, при поступлении на входную шину 10 импульса уровн  логической единицы на выходах ждущих мультивибраторов 1-5 формируютс  импульсы уровн  логического нул , длительность которых равна одной дес той периода входных импульсов, при / этом импульс каждого последующего /

мультивибратора задержан на одну дес тую периода входных импульсов относительно выходного импульса предыдущего ждущего мультивибратора. Передним фронтом импульса логического нул  с выхода ждущего мультивибратора 5 опрокидываетс  триггер 7 (фиг. 2 3, моментii), при этом на его выходе устанавливаетс  уровень логического нул , а на выходе элемента 9 неравнозначности - уровень логической единицы (фиг. 2 ж), поскольку на первом входе его ( на шине 10) в этот момент сохран етс  уровень логической единицы (фиг. 2 а

В момент окончани  входного импульса положительной пол рности (фиг. 2 а, моментtj)на выходе элемента 9 неравнозначности устанавливаетс  уровень логического нул  (фиг. 2 ж), поскольку на его входах в этот момент - уровни логического нул . Импульсом логического нул  с выхода элемента 9 неравнозначности вновь запускаетс  цепочка последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 1 - 5, на выходах которых формируютс  импульсы логического нул ( фиг. 2 б, в, г, д, е, интервал времени t2-l4)- Передним фронтом импульса логического нул  с выхода ждущего мультивибратора 5 (фиг. 2 е, момент tj ) вновь опрокидываетс  триггер 7, при этом на выходе элемента 9 неравнозначности устанавливаетс  всокий уровень логической единицы (фиг. 2 ж).

Таким образом, к концу периода входных импульсов умножитель частоты принимает исходное состо ние дл  запуска цепочки ждущих мультивибраторов 1 - 5 по переднему фронту входного импульса уровн  логической единицы.

В течение периода входных импуль;сов на выходе элемента б И-НЕ (фиг.2 интервалti-tg ) формируютс  импульсы уровн  логической единицы, причем длительность двух из них равна одной п той периода ходных импульсов , а середина этих импульсов совпадает либо с передним, либо с задним фронтом входного импульса уровн  логической единищл (фиг. 2 и, моMeHTati ,t4b шкне 11 в течение периода входного сигнала в этом случае формируютс  четыре импульса уровн  логической единицы, а на выходе элемента 8 неравнозначности, на шине 12 формируетс  импульсный сигнал со скважностью, равной двум, частота следовани  которого в п ть раз превышает частоту следовани  входных импульсов.

Claims (2)

1. Если частоту следовани  входных импульсов необходимо умножить на шесть, то длительность выходных импульсов ждущих мультивибраторов 1-5 устанавливают равной одной двенадцатой периода входного сигнала. В этом случае на выходе элемента 6 И-НЕ формируетс  импульсный сигнал со скважностью, равной двум, частота следовани  которого в шесть раз превЕлшает частоту следовани  входных импульсов, а на выходе логического элемента 9 неравнозначности в течение периода входного сигнала формируютс  п ть импульсов логической единицы. . Таким образом, при нечетном коэф фициенте умножени  (m 3, 5, 7 и т. д.) выходной импульсный сигнал со скважностью, равной двум, формируетс  на выходе элемента 8 нерав значности (выходна  шина 12), при четном коэффициенте умножени  (т 2 4, б и т. д.) - на выходе элемента И-НЕ (выходна  шина 11). При этом первом случае на шине 11, а во втором случае на шине 12 формируетс  импульсный сигнал, полученный путем умножени  частоты следовани  входны импульсов на коэффициент умножени  равной (т -1). (Скважность при этом не равна двум). При нечетных коэффициентах умножени  с целью уменьшени  на единицу количества ждущих мультивибраторов входы элемента 6 И-НЕ могут быть подключены к выходам ждущих мультивибраторов , с четными пор дковыми но мерами. Например, при коэффициенте умножени , равном п ти, входы элемента 6 И-НЕ могут быть подключены к выходам ждущих мультивибраторо 2 и 4. Кроме того, цепочка последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 1-5 при любых коэффи циентах умножени  может быть заменена многофазным формирователем импульсов , к выходам с нечетными {или четными) пор дковыми номерами которого подключены входы элемента 6 И-НЕ. Данное устройство помимо умножени  частоты следовани  входных импульсов может быть использовано дл  формировани  по переднему и зад нему фронту входного импульса логической единицы пачек импульсов с заданным количеством импульсов в па ке. При этом, поскольку начальна  фаза импульсов в пачке жестко прив зана , к фронтам входного импульса, гармоники спектра выходного сигнала не завис т от частоты заполнени  пачки . При ее изменении происходит только перемещение огибающей спектра радиоимпульса вдоль оси частот. Спектральные линии выходного сигнала при этом не мен ют своего положени  на оси частот, остава сь расположенными в точках кратных первой гармонике спектра входного сигнала, а максимальной амплитудой обладает спектральна  лини , расположенна  на оси частот, наиболее близкой к час-, тоте следовани  импульсов в пачке. Синхронизаци  выходных колебаний умножител  дважды за период входного сигнала приводит к уменьшению уровн  спектральных составл ющих выходного сигнала отсто щих на оси частот от основной спектральной составл ющей на рассто ние равное нечетным гармоникам входного сигнала (1, 3, 5 и т. д.), что облегчает последующую фильтрацию, выходного сигнала . Формула изобретени  Умножитель частоты следовани  импульсов, содержащий N ;(где N 1, 2, 3...,N ) последовательно соединенных ждущих мультивибраторов, о тличающийс  тем, что, с целью увеличени  фазовой стабильности выходного сигнала, в него введены логический элемент И-НЕ, два логических элемента неравнозначности и триггер, счетный вход которого соединен с выходом N -го мультивибратора, вход первого мультивибратора соединен с выходом первого элемента неравнозначности , один вход которого соединен с выходом триггера, а другой его вход соединен с первым входом второго элемента неравнозначности и с шиной входного сигнала, входы элемента И-НЕ соединены с выходами нечетных мультивибраторов , выход элемента И-НЕ соединен со вторым входом второго элемента неравнозначности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 317083, кл. G Об F7/52, 1971.
2. 2.Патент ГДР № 95875, кл. Н 03 В 19/10, опублик. 1978 (прототип).

   t, 42 3 «

   Фиг.

   Фиг. г