|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Convertitore di frequenza digitale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia digitale Gli impulsi con una frequenza di ripetizione stabile sono solitamente formati da un segnale di un oscillatore a cristallo che utilizza un divisore che ne abbassa la frequenza del numero di volte richiesto (per lo più intero). Tuttavia, ci sono casi frequenti in cui, a causa della mancanza del risuonatore al quarzo richiesto, il rapporto tra la frequenza iniziale e quella richiesta non è intero, e quindi è necessario utilizzare divisori con un fattore di conversione frazionario [1, 2]. È vero, il periodo delle oscillazioni che formano non è costante, ma in alcuni dispositivi questo non ha importanza. I lettori sono invitati a un'altra versione di tale dispositivo, il cui principio di funzionamento è il seguente. Se rappresentiamo la frequenza del segnale del generatore f come somma del valore richiesto fo e dell'errore assoluto dt, allora per ottenere la frequenza fo è sufficiente eseguire l'operazione di sottrazione: fo=f-df. In pratica si tratta di eliminare dalla sequenza di impulsi con frequenza di ripetizione f ogni impulso con il numero n=f/df, arrotondato per eccesso all'intero più vicino. Ad esempio, se f=10147 kHz, a fo=10000 kHz, allora df=147 kHz e n=10147/147=69,27, cioè 69. Pertanto, escludendo ogni 69° impulso dalla sequenza originale, otteniamo fo= ff/69 ==10147- 10147/69=9999,943 kHz. In questo caso l'errore relativo dovuto all'arrotondamento del numero dell'impulso eliminato è -5,7 * 10-6 e può essere facilmente eliminato regolando il generatore. Lo schema a blocchi del convertitore di frequenza che implementa questo metodo è mostrato in fig. 1. Il contatore D1, il decodificatore D2 e il generatore di impulsi di reset e blocco G2 formano un divisore di frequenza con fattore di conversione n. Quando dall'oscillatore al quarzo G1 arriva un impulso di numero n, all'uscita del decodificatore D2 compare un segnale che accende l'oscillatore G2. Il singolo impulso da esso generato arriva ad uno degli ingressi del tasto D3, bloccandolo, e contemporaneamente azzera il contatore D1. La linea di ritardo DT1 ritarda gli impulsi dell'oscillatore a cristallo G1 per un tempo pari o leggermente superiore al ritardo nel funzionamento dei nodi divisori. Ciò garantisce la contemporanea ricezione di segnali agli ingressi dell'interruttore D3, e se la durata dell'impulso del generatore G2 è sufficiente, l'impulso con numero n viene escluso dalla sequenza. Successivamente, inizia un nuovo ciclo di funzionamento del convertitore.
Il diagramma schematico del convertitore di impulsi di un oscillatore al quarzo con una frequenza di ripetizione f=10143,57 kHz a n=68 è mostrato in fig. 2. L'oscillatore al cristallo è realizzato sull'elemento DD1.1 secondo lo schema descritto in [3]. Elemento DD1.2 - buffer. Il contatore è realizzato sui microcircuiti DD2, DD3, il decodificatore - sull'elemento DD4. Il ritardo nel passaggio degli impulsi dell'oscillatore a cristallo al tasto DD1.4 è fornito dal circuito R2C2. Il tempo di ritardo (t=R2С2) ai valori indicati nel diagramma è approssimativamente uguale a 16 ns. Non vi è alcun reset esplicito e generatore di impulsi di blocco. La sua funzione è svolta dall'elemento DD1.3 opportunamente collegato e dai microcircuiti DD2 - DD4.
Il funzionamento del convertitore è spiegato dal diagramma temporale mostrato in Fig. 3. Quando il 2° impulso del generatore arriva agli ingressi del contatore DD4 e del decodificatore DD68 (Fig. 3, a), il livello 1 è impostato su tutti gli ingressi del decoder (Fig. 3, c-e) e con un ritardo per il turno -on time (tz.DD4) sulla sua uscita è di livello 0 (Fig. 3, e), interessando uno degli ingressi del tasto DD1.4. A causa del ritardo per il tempo t, approssimativamente uguale a tz.DD4, il 68° impulso del generatore arriva contemporaneamente all'altro ingresso della chiave (Fig. 3, b), ma non passa all'uscita del dispositivo , poiché la chiave è chiusa (Fig. 3, h) .
Dopo che il tempo di ritardo ts.DD1.3 è stato commutato e l'elemento DD1.3 agli ingressi RO dei contatori DD2, appare DD3 livello 1 (Fig. 3, g) e dopo il tempo ts.reset i contatori vengono azzerati. Di conseguenza, trascorso il tempo di commutazione ts.DD4, all'uscita del decoder DD4 compare nuovamente il livello 1 (Fig. 3, f) e la chiave si apre. La durata dell'impulso di blocco tasti è determinata dal tempo di ritardo totale td.DD1.3+td.reset+td.DD4 e nel caso descritto è di circa 60 ns. Questo è sufficiente per escludere dalla sequenza un impulso di durata di circa 50 ns. I valori di frequenza del segnale in uscita ottenuto dagli impulsi dell'oscillatore al quarzo con frequenza di ripetizione f = 10 kHz per quattro opzioni di collegamento degli ingressi del decodificatore alle uscite del contatore, corrispondenti a n = 143,57, 67, 68, 70, sono riassunti in la tabella, dove dt è la frequenza di ripetizione del blocco degli impulsi all'uscita del decoder (per le misurazioni è stato utilizzato un frequenzimetro Ch71-3). Come si vede, il valore di frequenza più vicino a quello richiesto (33 kHz) si ottiene con n = 10000 (un'ulteriore riduzione di frequenza si ottiene selezionando il condensatore C71).
Con una durata degli impulsi dell'oscillatore al quarzo superiore a quelli di blocco, gli impulsi esclusi passeranno parzialmente all'uscita del dispositivo e interromperanno il processo di ottenimento di un segnale della frequenza richiesta. Il modo più semplice per eliminare questo inconveniente è aumentare il duty cycle degli impulsi provenienti dal generatore. Il convertitore del duty cycle può essere eseguito secondo lo schema mostrato in Fig. 4 e descritto in [4]. Il diagramma temporale del suo funzionamento è mostrato in Fig.5. Il dispositivo è collegato tra gli elementi DD1.1 e DD1.2 del convertitore di frequenza. Gli impulsi all'uscita dell'elemento DD1.2 in questo caso avranno una durata pari al tempo di ritardo totale degli elementi DD5.1-DD5.3 (45...55 ns) a qualsiasi frequenza dell'oscillatore al cristallo.
Il convertitore di frequenza descritto ha un'ampia gamma di funzioni aggiuntive. Utilizzando per intero contatore e decoder è possibile bloccare ogni 2-256° impulso, cioè modificare il fattore di divisione da 2 a 1'/256, e, variando la capacità del contatore e inserendo più convertitori in serie, ottenere valori accurati e frequenze più basse al minor costo. Il dispositivo può essere utilizzato come "splitter" della frequenza di ingresso in due componenti: fo e df. In questo caso, gli impulsi prelevati dall'uscita del decoder avranno un periodo di ripetizione costante e il fattore di divisione in frequenza del segnale dell'oscillatore a cristallo sarà uguale a f / df. Impostando delle chiavi logiche tra le uscite del contatore e gli ingressi del decoder, è possibile controllare direttamente il fattore di divisione del dispositivo con segnali in codice binario e utilizzarlo nei convertitori codice-frequenza, nei modulatori di frequenza, ecc. Il convertitore può essere utilizzato con successo per la moltiplicazione frazionaria della frequenza (tempi non interi) implementando l'operazione di addizione fo=f+df. Per fare ciò è necessario “tagliare” ogni impulso con numero n=f/df in due parti, aggiungendo così ulteriori impulsi alla sequenza originale. È molto semplice ottenere la modalità operativa desiderata: è sufficiente trasferire il circuito di ritardo R2C2 al circuito attraverso il quale gli impulsi dall'uscita del decoder DD4 vengono forniti al pin 12 dell'elemento DD1.4. In questo caso l'impulso di blocco deve essere più breve dell'impulso del generatore di almeno 70...100 ns (per microcircuiti della serie K155). Quando la durata dell'impulso del generatore è breve, al posto dell'elemento DD1.2 viene acceso un convertitore del ciclo di lavoro (Fig. 4). Il diagramma temporale del funzionamento del dispositivo in questo caso è mostrato in Fig. 6. In modalità moltiplicazione, il convertitore è stato testato con un risonatore al quarzo alla frequenza f = 1014,36 kHz: con n = 68 è stata ottenuta una frequenza fo = 1029,277 kHz.
Va tenuto presente che per un funzionamento affidabile del convertitore può essere necessario selezionare il tempo di ritardo t nell'intervallo 10...30 ns. Letteratura 1. Biryukov S. A. Dispositivi digitali per radioamatori.- M .: Radio and communication, 1982, p. 16.
Autore: A. Samoilenko, Novorossiysk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Trappola d'aria per insetti
01.05.2024 La minaccia dei detriti spaziali al campo magnetico terrestre
01.05.2024 Solidificazione di sostanze sfuse
30.04.2024
▪ Fujitsu F074 Smartphone Android impermeabile ▪ Conduttori in alluminio economici per la legatura su chip di cristalli
▪ sezione del sito Alimentazione. Selezione dell'articolo ▪ articolo Tyutchev Fedor Ivanovich. Aforismi famosi ▪ articolo Lavorare con un registratore di cassa. Istruzioni standard sulla protezione del lavoro ▪ articolo Enigmi su onesti e bugiardi
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua |
Vedi altri articoli sezione 
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Tutte le lingue di questa pagina