Управляемый делитель частоты импульсов

 

УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ, содержащий два счетчика импульсов, два дешифратора и триггер, причем разрядные выходы первого счетчика импульсов соединены с входами первого дешифратора, выход которого подключен к входу разрешения второго счетчика импульсов,разрядные выходы которого соединены с входами второго дешифратора, выход которого подключен к входу разрешения первого счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем . обеспечения получения любых целых коэффициентов деления при одновременном повьш1ении быстродействия делителя и его надежности в работе, в него введены формирователь входньгк импульсов , ключ, элемент задержки и четыре элемента И-НЕ, при этом первый выход формирователя импульсов, вход которого подключен к входной шине, соединен с первым входом ключа, второй выход - с входом элемента задержки и с вторым входом ключа, третий вход которого соединен с шиной младшего разряда датчика кода, а выход .соединен с первыми входами первого и третьего элемента И-НЕ, выход элеi мента задержки соединен с первыми входами второго и четвертого эле (Л ментов И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами R-S-триггера, R и S входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы которых эо соединены соответственно с выходами эо сигнала переноса первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы :о сд которых соединены с выходами первого и второго элементов И-НЕ соответст .венно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19> SU (11)

3(Я) Н 03 К 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3557422/18-21 (22) 25.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. У 15 (72) В.В. Кархалев (7 1) Специальное конструкторское бюро Ордена Трудового Красного Знамени института радиотехники и электроники АН СССР (53) 621.374(088.8) (56) 1 ° Угрюмов E.Ï . Элементы и узлы

ЭЦВМ. М., "Высшая школа", 1976, с.. 218, рис. 10.27.

2 ° Авторское свидетельство СССР

У 746937, кл. Н 02 К 23/00, 07.07.80. (54)(57) УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

ИМПУЛЬСОВ, содержащий два счетчика импульсов, два дешифратора и триггер, причем разрядные выходы первого счет чика импульсов соединены с входами первого дешифратора, выход которого подключен к входу разрешения второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами второго дешифратора, выход которого подключен к входу разрешения первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и и е я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем . обеспечения получения любых целых коэффициентов деления при одновременном повышении быстродействия делителя и его надежности в работе, в него введены формирователь входных импульсов, ключ, элемент задержки и четыре элемента И-НЕ, при этом первый выход формирователя импульсов, вход которого подключен к входной шине, соединен с первым входом ключа, второй выход - с входом элемента задержки и с вторым входом ключа, третий вход которого соединен с шиной младшего разряда датчика кода, а выход соеди. нен с первыми входами первого и третьего элемента И-HE выход элемента задержки соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами R-S-триггера, K u S входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами сигнала переноса первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходами первого и второго элементов И-НЕ соответст,венно.

1088135

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке радиометрической аппаратуры, цифровых синтезаторов частот, устройств синхронизации. 5

Известен управляемый делитель частоты импульсов, содержащий счетчик импульсов со схемой записи кода и триггер, один из установочных входов которого соединен с выходом сигнала переноса счетчика импульсов, другой его установочный вход объединен со счетным входом счетчика импульсов, а выход триггера соединен с входом разрешения записи кода счетчика им- 15 пульсов P1) .

Однако запись кода в делителе происходит в промежутке между действующими импульсами на входе делителя частоты импульсов, что ограничивает 20 его быстродействие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является управляемый делитель частоты импуль. сов, содержащий два счетчика импуль- 25 сов с записью кода, счетные входы которых объединены и подключены к входной шине, два дешифратора и два триггера, причем первый установочный вход первого триггера соединен с вы- gp ходом сигнала переноса первого счетчика импульсов, а выход сигнала пере носа второго счетчика импульсов соединен с вторым установочным входом первого триггера и с первым установочным входом второго триггера, второй установочный вход которого соединен с выходом сигнала переноса первого счетчика импульсов, а третьи установочные входы первого и второго 40 триггеров подключены к шине начальной установки, при этом выход первого триггера соединен с первым входом разрешения второго счетчика импульсов, а выход второго триггера — 45 с первым входом разрешения первого счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами первого дешифратора, выход которого подключен к второму входу разрешения второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами второго дешифратора, выход которого подключен к второму входу разрешения первого счетчика импульсов (21;

Минимальный период следования входных импульсов известного делителя частоты импульсов определяется как: л

"мин ч "Ън -3T р где ьн — длительность, входных импуль. сов;

С п — задержка распространения сигнала переноса в счетчике; — время переключения триггера, а максимальная частота следования входных импульсов равна

1 мокс л

" " 30 ъг

Быстродействие известного делителя частоты импульсов, определяемое временной задержкой сформированного сигнала разрешения счета счетчика относительно заднего фронта импульса счетной частоты, вьппе чем у известного устройства (1), однако в выражение для минимального периода следования входных импульсов Т„„ входит с мин 0э что ограничивает быстродействие управляемого делителя частоты импульсов.

Недостатком известного устройства является также то, что если на выходе управляемого делителя необходимо получить напряжение в виде меандра, то известный делитель частоты импульсов дает только четный коэффициент деления. Это ограничивает функциональные возможности управляемого делителя частоты импульсов. Кроме того, известный делитель частоты импульсов обладает недостаточной надежностью, так как эа счет параэитных наводок и помех существует воэможность останова делителя, что приводит к необходимости принудительной установки управляющих триггеров.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения получения любых целых коэффициентов деления при одновременном повышении быстродействия делителя и его надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в управляемый делитель частоты импульсов, содержащий два счетчика импульсов, два дешифратора и триггер, причем разрядные выходы первого счетчика импульсов соединены с входами первого дешифратора, выход которого подключен к входу разрешения второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединеftbl с вхо.

3 1088 дами второго дешифратора, выход которого подключен к входу разрешения первого счетчика импульсов, введены формирователь входных импульсов, ключ, элемент задержки и четыре эле мента .И-НЕ, при этом первый выход формирователя входных импульсов, вход которого подключен к входной шине, соединен с первым входом ключа, второй выход — с входом элемента 10 задержки и с вторым входом ключа, третий вход которого соединен с шиной младшего разряда датчика кода, а выход соединен с первыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, выход элемента задержки соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным 20 выходами R-$ триггера, R u S входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами 25 сигнала переноса первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходами первого и второго элементов И-НЕ соответственно. 30

На чертеже представлена структурная электрическая схема управляемого делителя частоты импульсов.

Управляемый делитель частоты импульсов содержит формирователь 1 входных импульсов, ключ 2, элемент

3 задержки, элементы И-НЕ 4-7, первый 8 и второй 9 счетчики импульсов со схемой записи кода, первый 10 и второй 11 дешифраторы, управляющий

R-S триггер 12, входную шину 13, шину 14 младшего разряда датчика кода, шины 15 кода частоты импульсов первого счетчика, шины 16 кода частоты импульсов второго счетчика, вы- 45 ход 17 устройства.

Устройство работает следующим образом.

С двух выходов формирователя 1 поступают входные импульсы, сдвину- 50 тые друг относительно друга на Т/2 °

В зависимости от кода на шине 14, поступающего с младшего разряда датчика кода, на выходе ключа 2 присутствуют импульсы, поступающие 55 или с одного выхода формирователЯ I входных импульсов, или с другого выхода. Элемент 3 задержки осуществ135 4 ляет задержку входной частоты импульсов на время, равное времени задержки прохождения входной частоты импульоов через ключ 2. Таким образом, в зависимости от кода на шине

14, поступающего с младшего разряда датчика кода, в точках 18 и 19 импульсы всегда или синфазны, или сдвинуты на Т/2. Управляющий триггер

12 находится в одном из двух устойчивых положений. Предположим, что на прямом выходе управляющего триггера 12 присутствует "1" а на инверсном "0". Тогда элемент И-НЕ 4 открыт, а элемент И-НЕ 5 закрыт, и импульсы входной частоты с выхода ключа 2 через открытый элемент И-HE 4 заполняют счетчик 8. На выходе дешифратора 10 выделяется импульс раньше импульса переноса счетчика 8 и записывает код, поступающий по входу 16 в счетчик 9. При переполнении счетчика 8 на его выходе формируется сигнал переноса положительной полярности, который открывает элемент И-НЕ 6. В результате первый импульс входной частоты с выхода ключа. пройдя через открытый элемент

И-НЕ б, опрокидывает R-8 триггер в противоположное состояние, т.е. элемент И-НЕ 4 закрывается, а элемент

И-НЕ 5 открывается. Начинается заполнение счетчика 9 импульсами входной частоты с выхода элемента 3 задержки через открытый элемент И-НЕ 5. На вы. ходе дешифратора 11 выделяется импульс раньше импульса переноса счетчика 9 и записывает код, поступающий по шинам 15 в счетчик 8. При переполнении счетчика 9 на его выходе формируется сигнал переноса положительной полярности, который открывает элемент И-НЕ 7. В результате первый импульс входной частоты с выхода элемента задержки, пройдя через открытый элемент И-НЕ 7, опрокидывает R-S триггер в исходное состояние. Снова начинается заполнение счетчика 8 через открытый элемент

И-НЕ 4 импульсами входной частоты, а заполнение счетчика 9 запрещается закрытием элемента И-HF. 5 и т.д.

Быстродействие управляемого делителя частоты импульсов определяется только временной задержкой сформированного сигнала разрешения на прохождение входной частоты импульсов через элементы И-ill. 4 и 5 отно1088135

f макс /) Л 4п 1

П

1мин = эп "зт

ВНННПН ЗаКаз 2689/53 ТиРаж 862 По8оиоиое

Филиал ППП Патвнт, г. Ужгорода ул.Лроектная94 сительно переднего фронта импульса входной частоты. Эта временная задержка составляет

"эр "an> т, где — временная задержка сигнала разрешения на прохождение импульсов входной частоты через элементы И-HE 4 и 5 относительно переднего фронта импульса входной частоты; и

lqq - временная задержка прохождения первого импульса входной частоты в элементах И-НЕ 6 и 7 после появления импульса переноса в счетчиках 8 и 9; 1т — время переключения управляющего триггера.

Налагая условие на длительность л входных импульсов 6, < 1 .з и учитывая изложенное, минимальный период

1следования входных импульсов TM„< для данного делителя частоты определяется как

Тмин ("3n1 "М) .

Если управляемый делитель частоты импульсов используется в режиме, когда s точках 18 и 19 входные частоты импульсов всегда синфазны, выражение для Т упрощается и станомин вится

Сравнивая выражения (3) и (4) с выражением (1), приходим к выводу, что быстродействие предлагаемого управляемого делителя частоты импульсов выше быстродействия иэвестного управляемого делителя частоты импульсов, так как исключена связь между л

Т„,9," 6" u5 Максимальная частота следования входных импульсов предложенного делителя частоты импульсов равна

Использование изобретения обеспечивает по сравнению с известным устройством повышение быстродействия.

15 Кроме того, повышается надежность работы делителя в целом ° за счет использования только одного управляющего триггера, не требующего предварительной установки, в то время как в

20 известном устройстве за счет паразитных наводок и помех существует возможность останова делителя, и тогда нужна принудительная установка управляющих триггеров.

Предлагаемый управляемый делитель частоты импульсов, как и известный, позволяет в зависимости от кодов, подаваемых на вход устройства, изменять не только коэффициент деления, 30 но и длительность выходных импульсов.

Кроме этого, предлагаемый управляемый делитель частоты импульсов обладает более широкими функциональными возможностями в сравнении с известным, так как использование как синфаэных, так и сдвинутых на T/2 входных частот импульсов позволяет получить любой целый коэффициент деления при . форме выходного сигнала управляемогс

40 делителя частоты импульсов в виде меандра.