SU1132368A1 - Делитель частоты с нечетным коэффициентом делени (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Делительчастоты с нечетным коэффициентом делени  $ содержащий п счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине-, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого соединен с первым входом первого- элемента И-НЕ, инверсный выход -со вторым входом первого элемента И-НЕ и с первого счетного , триггера, второй элемент И-НЕ, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем получени  выходных импульсов со скважностью, равной двум по обеим пол рност м входного сигнала, и одновременного повышени  надежности при сохранении быстродействи  при увеличении коэффициента делени  делител  с коэффициентом делени , представленным четным членом нечетного р да чисел, инверсный выход каждого счетного триггера соединен с К-входом последующего , С-вход вспомогательного счетного триггера подключен к выходу второго элемента Н-НЕ, первый вход которого соединен с тактовой шиной, второй вход - с инверсным выходом п-го счетного триггера и с 1-входом четных счетных триггеров. 2. Делитель частоты с нечетным коэффициентом делени , содержащий п счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход - со вторым входом первого элемента И-НЕ и с 1-входом первого счетного триггера, второй элемент9 И-НЕ, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем получени  выходных импульсов со скважностью, равной, двум по обеим пол рност м входного сигнала, и одновременногоповьшхени  надежности при сохранении быстродействи  при увеличении, коэфСО фициента делени  делител  с коэффию циентом делени , представленным неО9 О) четным, членом нечетного р да чисел, инверсный выход каждого счетного 00 триггера соединен с К-входом последующего , С-вход вспомогателЬ|Ного счетного триггера подключен к выходу второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовой шиной, второй вход - с инверсньи выходом п-го счетного триггера и с 1-входом всех нечетных счетных триггеров , кроме первого.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано , например, в расширител х, синтезаторах частот, требующих повышенного , быстродействи .

Известен делитель частоты следовани  импульсов, содержащий источник сигнала,- двоичный счетчик, выходы которого через дешифратор соединены со вxoдaJ4и элемента ИЛИ, а один из выходов дешифратора соединен с управл ющим входом счетчика другой управл ющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ П.

Недостатками устройства  вл ютс  его сложность, низкое быстродействие

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  делитель частоты с нечетным коэффициентом делени , содержащий, п счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход - со вторьм входом первого элемента И-НЕ и с 1-входом первого счетного триггера, второй элемент И-НЕ, кроме того, устройство содержит третий и четвертый элементы И-НЕ/Г23.

Недостатками устройства  вл ютс  ограниченность функциональных возможностей , низка  надежность, снижение быстродействи  при увеличении коэффициента делени .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем получени  выходных импульсов со скважностью равной двум по обеим пол рност м входного сигнала-, и одновременное . повышение надежности при сохранении быстродействи  при увеличении коэффициента делени  делител  с коэффициентом делени , представленным как четным,- так и нечетным членом нечетного р да чисел.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в делителе частоты с нечетным ; коэффициентом делени , содержащем п счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого соединен.с первым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход со вторым входом первого элемента и с 1-входом первого счетного триггера, второй элемент И-НЕ, в первом вариантеj инверсный выход каждого счетного триггера соединен с К-вхдом последующего С-вход вспомогательного счетного триггера подключен к выходу второго элемента И-НЕ первый вход которого соединен с тактовой шиной, второй вход - с инверсным выходом п-го счетного триггера и с 1-входом четных счетных триггеров.

Во втором варианте в делителе частоты с нечетным коэффициентом делени  содержащем п счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого, соединен с .первым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход - со вторым входом первого элемента И-НЕ и с 1-входом первого счетного триггера, второй элемент И-НЕ, инверсный выход каждого счетного триггера соединен с К-входом последующего, С-вход вспомогательного счетного триггера подключен к выходу второго элемента ,И-HEJ первый вход которого соединен с тактовой шиной, второй вход - с инверсным выходом п-го счетного триггер и с 1-входом всех нечетных счетных триггеров, кроме первого.

На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема устройства при построении его с коэффициентом делени , представленным четным членом нечетного р да чисел 4т+3, где , 1, 2, 3, ... и т.д. (первый вариант ); на фиг. 2 - то же, при построении устройства с коэффициентом делени , представленным нечетным членом нечетного р да чисел 4т+1, где m О, 1, 2, 3, ... (второй ва-. риант); на фиг. 3 - 6 - эпюры, по сн ющие работу устройства.

Делитель частоты с нечетным коэффициентом делени , содержит п счетных триггеров 1-9, С-входы которых подключены к тактовой шине 10, вспомогательный счетный триггер 11, С-вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 12, инверсный выход - со входом первого элемента И-НЕ 12 и с 1-входом первого счетного триггера J, второй элемент И-НЕ 13, инверсный выход каждого счетного триггера 1-9 соединен с К-входом последующего} С-вход

.вспомогательного счетного-триггера подключен к выходу второго-элемента И-НЕ первый вход которога соединен

.с тактовой шиной Ю, второй инверсньм выходом п-.го счетного триггера 9, при коэффициенте делени , представленным четным членом н четного р да чисел /(), где т ., 2, 3, .../, инверсный вых последнего счетного триггера 9 соединен с 1-входом четных счетных триггеров 2, 4, 6 и 8, при коэффици енте делени , представленном нечетным членом нечетного р да чисел /(4т+1), где m О, 1, 2, 3, .../, инверсный выход последнего счетног триггера 9 соединен е 1-входом нече ных счетных триггеров 3, 4, 6 и 8, кроме первого. Реализаци  предложенного делител  (фиг. 1 и 2) с коэффициентом дел ни  Кг. требует п счетных триггеров Ко -1 (где п ) плюс вспомогательн триггер и два элемента И-НЕ. Рассмотрим первый вариант работы делител  с коэффициентом делени  Kg 4m+3 (фиг. 1 и 3), где m - любое число, например 0. В исходном состо нии триггеры делени  обнулены. При этом на управ л ющих 1-входах триггеров 1, 2, 4, 6,8 (фиг. , и ц) имеет место 1 за счет перекрестных св зей с -инверсных выходов триггеров 11 и 9. Таким образом, п триггеров 1-9 подготовлены к переключению по тактируемым входам, а триггер 11 - по счетному входу. На вход устройства подаетс  тактова  частота отрицательной пол рно ти f (тЬиг. Зц). Первый тактовьй импульс, переводи линейку из п-1 триггеров 2-9 (фиг. Зб-К,) в единичное состо ние, взводит триггер 1 (фиг. 38), поскольку нет условий дл  переключени блокирующего его триггера 11 (отсутствует отрицательный перепад по его счетному входу (фиг. 3м). Переключение триггера 9 (фиг. З приводит к блокировке четных триггеров 2, 4, 6 и 8 по управл ющим 1-входам (фиг. 3 6,, ж, и).Одновреме но на выходе элемента И-НЕ 12 начинает формироватьс , отрицательный полупериод выходного сигнала делите л  (фиг. Зн). Последующие тактовые импульсы по следовательно переключают п триггеров 1-9. При этом каждый.последующ триггер посредством управл ющих К-входов увеличивает длительность в 84 ходкого сигнала предыдущего триггера на 1/f, т.е. на триггере 1 формируетс  длительность (фиг. ЗЙ), на 2 триггере 2 - - (фиг. Зб), на тригге (фиг. Зг), ..., на тригге (фиг. Зк). ре 9 По срезу )-ro тактового импульса триггер 9 переводитс  в исходное состо ние (фиг. Зк), тем самЫм заканчиваетс  формирование требуемой длительности -г- (фиг. Зн), разблокируютс  четные триггеры.2, .4, 6, и 8 (фиг. Зб,,Лс и It) и подготавливаетс  к переключению триггер. 11 -(фиг.. По фронту (п+1)-го тактового импульса на выходе элемента-И-НЕ 13 по вл етс  отрицательный перепад (фиг. 3jj). Срабатывает триггер 11 (фиг. 3ai), что приводит к. блокировке по управл ющему ,1-входу. триггера 1 (фиг. 38). При этом завершаетс  формирование.отрицательного полупериода выходного сигнала делител  (фиг. Зн). По срезу (п+2)-го тактового им|пульса линейка из п-1 триггеров 2-9 (фиг. Зб-к) переводитс  в единичное состо гие. Переключение триггера 9 (фиг. Зк) приводит к блокировке четных триггеров 2 4, 6 и 8 по управл ющим 1-вх6дам (фиг. Зб, d ,-к и (Д), Одновременно на выходе элемента И-НЕ 12 начинает .формироватьс  положительный полупериод выходного сигнале делител  (фиг. Зн). Последующие тактовые импульсы , последовательно переключают- п-1 триггеров 2-9 (фиг. ). При этом каждый последующий триггер посредством управл юа1их К-входов увеличивает длительность выходного сигнала предьщущего триггера на т.е. на триггере 2 формируетс  длительность - о (фиг. Зо), на триггере 3 - (фиг.Зг), . Зк). ..., на триггере 9 По срезу (2п+1)-го тактового импульса триггер 9 переводитс  в исходное состо ние, тем самым заканчиваетс  « ,.,ирование требуемой длительности (фиг.Зк), разблокируютс  четные триггеры 2, 4, 6 и 8 (фиг, 30, 05кик) и подготавливаетс  к переключению триггер 11 (фиг.Зд По фронту (2n-f1).-ro тактового импульса на выходе элемента И-НЕ 13 (фиг. ЗА) по вл етс  .отрицательный, перепадс Срабатывает триггер 11 (фиг о З) что приводит к разб окиipoBKe триггера 1 .(фиг, Зб) , При этом на выходе элемента И-НЕ 12 завершает с  формирование.положительного полупериода выходного сигнала делител  (фигс 3f) . Таким образом5 все элементы -делител  приведены в исходное положение возможен очередной цикл формирований выкодного сигнала делител . На выходе делител  сформирована синфазна  частота, соответствующа  установ ленному коэффициенту делени  К, со скважностью 2 (фиг. 3) „ Рассмотрим второй вариант работы делител  с коэффициентом делени  Ko 4m-s-3 (фиг, 1 и 4), где m 0 U 2,3.., , В исходном состо нии триггеры делител  обнулены, .При этом на управл ющих 1-входах.триггеров 1, 25 4, 6 и 8 имеет место 1 за счет перекрестных св зей с инверс ных выходов триггеров 11 и 9. Та7:им образомJ п триггеров подготовлены к переключению по тактируемым , а триггер И - по счетному входУс На вход устройства подаетс  тактова  частота положительной ijoл рности f (фиг о 4а). По фронту первого тактового импульса на выходе элемента И-НЕ 13 по вл етс  отрицательный перепад (фиг. 4д). Срабатывает триггер 11. (фиг, 4д) 5 что вызывает блокировку триггера 1 (фиг. 4о) Одйовременно на выхода элемента И-НЕ 12 начинает формироватьс  положительный полупериод выходного сигнала делител  (фиг. 4ц). По срезу первого тактового импульса линейка из п-1 триггеров 2-9 (фиг. ) переводитс  в единичное состо ние. Переключение триггера 9 (. 4к) приводит у. блокировке четных триггеров 2, 4, 6 и 8.(фиг. 4й, и 4) по управл ющим 1-входам. Последугещие . тактовые .импульсы последовательно переключают п-1 триггеров 2-9 (фиг. 4§-к). При этом каждый последующий триггер . посредством управл ющих К-входов.увеличивает, дли тельность выходного-сигнала предьщущего триггера на -р ,,т.е,. на триггеч 1 ре 2 формируетс  длительность (фиг. 4), на триггере 3 - j (фиГ.4г), на триггере 9 - (фиг, 4к) . По срезу п-го тактового импульса триггер 9 переводитс  в исходное состо ние .(фиг. 4к), тем самым за-. канчиваетс -формирование требуемой длительности -21- (фиг. 4к), разблокируютс  четные триггеры 2, 4, 6 и 8 (фиг. 4о,,) и подготавливаетс  к переключению триггер 11 (фиг. 4() . По фронту (п+Т)-го тактового импульса на выходе элемента И-НЕ 13 по вл етс  отрицательный перепад (фиг. 4д). Срабатывает триггер 11 (фиг. 4,), что приводит к разблокировке триггера 1 (фиг. 48). При этом на выходе элемента 12 завершаетс  формирование-положительного полупериода выходного сигнала делител  (фиг, Зн). По срезу (п+1)-го тактового импульса линейка из п-1 триггеров 2-9 (фиг. 4g-K) переводитс  в единичнЪе состо ние, взводитс  триггер 1 (фиг. 45), поскольку нет условий дл  переключени  блокирующего ее триггера 11 (отсутствует отрицательный перепад по его счетному входу) (фиг.4л). Переключение триггера 9 (фиг. 4к) приводит к блокировке четных триггеров 2, 4, 6 и 8 (фиг. 4Й, .) по управл ющим 1-входам. Одновременно на выходе.элемента И-НЕ 12 начинает формироватьс - отрицательный полупериод выходного сигнала делител  (фиг. ц). Последующие тактовые импульсы последовательно переключают п триггеров 1-9, При-ЭТОМ каждый последуюгщй триггер посредством управл кищх К-входрв увеличивает длительность выходного сигнала предьщущего триггера на -р-, . на триггере 1 формируетс  - 1 длительность -г (фиг. 4S), на тригге2 t ре 2 - j- (фиг, 48), на триггере 3 - (фиг. 4i), ..., на триггере 9 f ji (фиг. ). f

71

По срезу (2п+1)-го тактового импульса триггер 9 переводитс  в единичное состо ние (фиг. 4ц), тем самым заканчиваетс  формирование требуемой длительности - (фиг. 4к),

разблокируютс  четные триггеры 2, 4, 6 и 8 (фиг. 48,о,хим) и подготавливаетс  к переключению триггер 11 (фиг. 4л).

По фронту (2г1+1)-го тактового импульса на выходе элемента И-НЕ 13 по вл етс  отрицательный перепад (фиг. 4д). Срабатывает триггер 11 (фиг. , что приводит к блокировке по управл ющему 1-входу триггера 1 (фиг. 4&). При этом на выходе устройства завершаетс  формирование отрицательного полупериода выходного сигнала делител  (фиг. 4н).

Таким образом, все элементы делител  приведены в состо ние, соответствующее , очередному циклу формировани  выходного сигнала .делител . . На выходе делител .сформирована синфазна  частота, соответствующа  установленному коэффициенту делени  К со скважностью, равной двум (фиг. 4н) .

Блокировка четных триггеров 2, 4, ь- и 8 по управл ющим 1-входам св зана с необходимостью приведени  их в исходное состо ние.по окончанию формировани  выходного поЯупериода устройства , что в свою очередь исключает необходимость введени  аналогичной блокировки нечетных триггеров 1, 3, 5 7 и 9. Последние после окончани  формировани  соответствующих длительностей работают в счетном режиме до разблокировки триггером 9 четных триггеров 2, 4, 6 и 8. При этом нечетные триггеры 1, 3, 4, 7 и 9 устанавливаютс  в исходное состо ние ав томатиче ски.

23688

Работа делител  с коэффициентом делени  )„-«-1 (фиг. 2, 5 и 6) аналогична работе делител  с-коэффициентом делени  Ка 4т-«-3 (фиг. 1, 5 3 и 4). Дл  этого достаточно сравнить фиг. 3, 5 и 4, 6.. Отличие в том, какие триггеры делител  работают в счетном режиме по окончании формировани  соответствующих длительностей: при - нечетные триггеры 1,3,5,7.и 9 (фиг. 3 и 45, г,е, i йк ), а при - четные триггеры 2, 5, 7 и 9 (фиг. 5 и б8, е, ч и к), что вызвано необходимостью приведени  в исходное состо ние по окончанию формировани  полупериодов выходного сигнала, в первом случае четных триггеров 2, 4, 6 и 8 делител  (фиг. 3 и 4б , ,ж. и IA) , во втором - нечетных триггеров 1, 3, 4, 6 и 8 (фиг. 5 и 6§ ,l,Q,7KHU) путем блокировки по управл ющим 1-входам соответствующих триггеров.

При этом четные триггеры 2, 5, 7 и 9 делител  (фиг. 5 и б6 ,е, J и к), , устанавливаютс  в исходное состо ние автоматически.

Предлагаемый делитель с нечетным коэффициентом делени  по сравнению с известными устройствами расщир ет функциональные возможности устройств , данного класса за счет формировани  выходных импульсов со -скважностью , равной двум по обеим пол рност м входного сигнала.

Упрощена также схема устройства (например в предлагаемом делителе на три по сравнению с прототипом), за счет уменьшени  элементов (на 20%), св зей (на 27%), что повьш1ает надежность предлагаемого устройства.

Кроме того, обеспечиваетс .высокое быстродействие, определ емое задержкой двух элементов И-НЕ, не завис щее от коэффициента делени  делител .

15Ш

VM Г-tlо vjN

t- eii

H

I

I

..

1

If0:

«г с

«о . «ъ vo

о

«э «

«U

Claims (2)

1. Делитель'частоты с нечетным коэффициентом деления, содержащий η счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход -‘со вторым входом первого элемента И-НЕ и с I-^BJjoflOM первого счетного. триггера, второй элемент И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения выходных импульсов со скважностью, равной двум по обеим полярностям входного сигнала, и одновременного повышения надежности при сохранении быстродействия при увеличении коэффициента деления делителя с коэффициентом деления, представленным четным членом нечетного ряда чисел, инверсный выход каждого счетного триггера соединен с К-входом последующего, С-вход вспомогательного счет ного триггера подключен к выходу второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовой шиной, второй вход - с инверсным выходом η-го счетного триггера и с 1-входом четных счетных триггеров.

2. Делитель частоты с нечетным коэффициентом деления, содержащий η счетных триггеров, С-входы которых подключены к тактовой шине, вспомогательный счетный триггер, С-вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход - со вторым входом первого элемента И-НЕ и с 1-входом первого счетного триггера, второй элементИ-НЕ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения выходных импульсов со скважностью, равной двум по обеим полярностям входного сигнала, и одновременного повышения надежности при сохранении быстродействия при увеличении, коэффициента деления делителя с коэффи циентом деления, представленным нечетным. членом нечетного ряда чисел, инверсный выход каждого счетноготриггера соединен с К-входом последующего, С-вход вспомогательного счетного триггера подключен к выходу второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовой шиной, второй вход - с инверсньи выходом η-го счетного триггера и с

1-входом всех нечетных счетных триг- геров, кроме первого.