Bộ chuyển đổi tần số kỹ thuật số. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ kỹ thuật số

 Bình luận bài viết

Các xung có tốc độ lặp lại ổn định thường được hình thành từ tín hiệu bộ tạo dao động tinh thể bằng cách sử dụng bộ chia làm giảm tần số của nó theo số lần cần thiết (hầu hết là số nguyên). Tuy nhiên, thường có những trường hợp do thiếu bộ cộng hưởng thạch anh cần thiết, tỷ lệ giữa tần số ban đầu và tần số yêu cầu không phải là số nguyên, khi đó cần phải sử dụng bộ chia có hệ số chuyển đổi phân số [1, 2]. Đúng, chu kỳ dao động mà chúng hình thành không phải là hằng số, nhưng trong một số thiết bị, điều này không thành vấn đề.

Độc giả được cung cấp một phiên bản khác của thiết bị như vậy, nguyên tắc hoạt động của nó như sau. Nếu chúng ta biểu diễn tần số tín hiệu máy phát f là tổng của giá trị yêu cầu fo và sai số tuyệt đối dt, thì để có được tần số fo, chỉ cần thực hiện phép toán trừ: fo=f-df. Trong thực tế, cần phải loại bỏ khỏi chuỗi các xung có tốc độ lặp lại f của mỗi xung với số n=f/df, được làm tròn đến số nguyên gần nhất. Ví dụ: nếu f=10147 kHz, a fo=10000 kHz, thì df=147 kHz và n=10147/147=69,27, tức là 69. Do đó, loại trừ mọi xung thứ 69 khỏi chuỗi ban đầu, chúng ta nhận được fo= ff/69 ==10147- 10147/69=9999,943 kHz. Trong trường hợp này, lỗi tương đối do làm tròn số lượng xung bị loại bỏ là -5,7 * 10-6 và có thể dễ dàng loại bỏ bằng cách điều chỉnh bộ tạo.

Sơ đồ khối của bộ biến tần thực hiện phương pháp này được hiển thị trong hình. 1. Bộ đếm D1, bộ giải mã D2 và bộ tạo xung đặt lại và khóa G2 tạo thành một bộ chia tần số với hệ số chuyển đổi n. Khi một xung có số n đến từ bộ tạo dao động thạch anh G1, một tín hiệu xuất hiện ở đầu ra của bộ giải mã D2, tín hiệu này sẽ bật bộ tạo dao động G2. Xung đơn do nó tạo ra đi đến một trong các đầu vào của phím D3, chặn nó và đồng thời đặt bộ đếm D1 về 1. Dòng trễ DT1 làm trễ các xung của bộ tạo dao động tinh thể G3 trong thời gian bằng hoặc lớn hơn một chút so với độ trễ trong hoạt động của các nút chia. Điều này đảm bảo việc nhận tín hiệu đồng thời ở các đầu vào của công tắc D2 và nếu thời lượng xung của bộ tạo GXNUMX là đủ, thì xung có số n sẽ bị loại khỏi chuỗi. Sau đó, một chu kỳ hoạt động mới của bộ chuyển đổi bắt đầu.

Hình. 10143,57. Bộ tạo dao động tinh thể được tạo trên phần tử DD68 theo sơ đồ được mô tả trong [2]. Phần tử DD1.1 - bộ đệm. Bộ đếm được thực hiện trên vi mạch DD3, DD1.2, bộ giải mã - trên phần tử DD2. Độ trễ trong việc truyền các xung của bộ tạo dao động tinh thể đến phím DD3 được cung cấp bởi mạch R4C1.4. Thời gian trễ (t=R2С2) ở các xếp hạng được chỉ định trên sơ đồ xấp xỉ bằng 2 ns. Không có bộ tạo xung chặn và thiết lập lại rõ ràng. Chức năng của nó được thực hiện bởi phần tử được kết nối thích hợp DD2 và vi mạch DD16 - DD1.3.

Hoạt động của bộ chuyển đổi được giải thích bằng sơ đồ thời gian như trong Hình 3. Vào thời điểm xung bộ tạo thứ 2 đến đầu vào của bộ đếm DD4 và bộ giải mã DD68 (Hình 3, a), mức 1 được đặt ở tất cả các đầu vào của bộ giải mã (Hình 3, c-d) và có độ trễ cho lượt -on time (tz.DD4) trên đầu ra của nó là mức 0 (Hình 3, e), ảnh hưởng đến một trong các đầu vào của khóa DD1.4. Do độ trễ trong thời gian t, xấp xỉ bằng tg.DD4, xung thứ 68 của bộ tạo đồng thời đến đầu vào khác của khóa (Hình 3, b), tuy nhiên, nó không chuyển đến đầu ra của thiết bị , vì phím đã đóng (Hình 3, h) .

Sau khi thời gian trễ td.DD1.3 được chuyển đổi và phần tử DD1.3 ở đầu vào RO của bộ đếm DD2, DD3 mức 1 xuất hiện (Hình 3, g) và sau thời gian td.reset, bộ đếm được đặt về 4. Kết quả là sau thời gian chuyển mạch ts.DD4, mức 1 lại xuất hiện ở đầu ra của bộ giải mã DD3 (Hình XNUMX, f) và khóa mở ra.

Thời lượng của xung chặn khóa được xác định bởi tổng thời gian trễ td.DD1.3+td.reset+td.DD4 và trong trường hợp được mô tả là khoảng 60 ns. Điều này là đủ để loại trừ một xung có thời lượng khoảng 50 ns khỏi chuỗi.

Các giá trị tần số của tín hiệu đầu ra thu được từ các xung của bộ tạo dao động thạch anh với tốc độ lặp lại f = 10 143,57 kHz cho bốn tùy chọn kết nối đầu vào bộ giải mã với đầu ra bộ đếm, tương ứng với n = 67, 68, 70, 71, được tóm tắt trong bảng, trong đó dt là tần số lặp lại của các xung chặn ở đầu ra bộ giải mã (đối với các phép đo, máy đo tần số Ch3-33 đã được sử dụng). Như bạn có thể thấy, giá trị tần số gần nhất với giá trị yêu cầu (10000 kHz) thu được ở n = 71 (tần số giảm thêm đạt được bằng cách chọn tụ điện C1).

Với thời lượng của các xung dao động thạch anh dài hơn các xung chặn, các xung bị loại trừ sẽ truyền một phần đến đầu ra của thiết bị và làm gián đoạn quá trình thu tín hiệu có tần số yêu cầu. Cách dễ nhất để loại bỏ nhược điểm này là tăng chu kỳ hoạt động của các xung đến từ máy phát. Bộ chuyển đổi chu kỳ làm việc có thể được thực hiện theo sơ đồ thể hiện trong Hình 4 và được mô tả trong [4]. Biểu đồ thời gian hoạt động của nó được hiển thị trong Hình.5. Thiết bị được kết nối giữa các phần tử DD1.1 và DD1.2 của bộ biến tần. Các xung ở đầu ra của phần tử DD1.2 trong trường hợp này sẽ có thời lượng bằng tổng thời gian trễ của các phần tử DD5.1-DD5.3 (45...55 ns) ở bất kỳ tần số nào của bộ tạo dao động tinh thể.

Hình 4

Hình 5

Bộ chuyển đổi tần số được mô tả có nhiều tính năng bổ sung. Sử dụng đầy đủ bộ đếm và bộ giải mã, có thể chặn mọi xung thứ 2-256, nghĩa là thay đổi hệ số chia từ 2 thành 1'/256 và bằng cách thay đổi điện dung của bộ đếm và bao gồm một số bộ chuyển đổi nối tiếp, để thu được giá trị chính xác và tần số thấp hơn với chi phí thấp nhất.

Thiết bị này có thể được sử dụng như một "bộ chia" tần số đầu vào thành hai thành phần: fo và df. Trong trường hợp này, các xung được lấy từ đầu ra của bộ giải mã sẽ có chu kỳ lặp lại không đổi và hệ số phân chia tần số của tín hiệu dao động tinh thể sẽ bằng f / df. Bằng cách đặt các khóa logic giữa đầu ra của bộ đếm và đầu vào của bộ giải mã, bạn có thể điều khiển trực tiếp hệ số phân chia của thiết bị bằng tín hiệu mã nhị phân và sử dụng nó trong bộ chuyển đổi mã thành tần số, trong bộ điều biến tần số, v.v.

Bộ chuyển đổi cũng có thể được áp dụng thành công cho phép nhân tần số phân số (không phải số nguyên lần), bằng cách thực hiện phép toán cộng fo=f+df. Để làm điều này, cần phải "cắt" từng xung có số n=f/df thành hai phần, do đó thêm các xung bổ sung vào chuỗi ban đầu. Rất đơn giản để có được chế độ hoạt động mong muốn: chỉ cần chuyển mạch trễ R2C2 sang mạch qua đó các xung từ đầu ra của bộ giải mã DD4 được đưa đến chân 12 của phần tử DD1.4. Trong trường hợp này, xung chặn phải ngắn hơn xung máy phát ít nhất 70 ... 100 ns (đối với vi mạch sê-ri K155). Với thời lượng ngắn của các xung máy phát, thay vì phần tử DD1.2, một bộ chuyển đổi chu kỳ nhiệm vụ được bao gồm (Hình 4). Sơ đồ thời gian của hoạt động thiết bị trong trường hợp này được hiển thị trong Hình. 6. Ở chế độ nhân, bộ biến đổi đã được thử nghiệm với bộ cộng hưởng thạch anh cho tần số f = 1014,36 kHz: với n = 68, thu được tần số fo = 1029,277 kHz.

Hình 6

Cần lưu ý rằng để bộ chuyển đổi hoạt động đáng tin cậy, có thể cần chọn thời gian trễ t trong khoảng 10...30 ns.

Văn chương

1. Biryukov S. A. Thiết bị kỹ thuật số radio nghiệp dư.- M.: Radio và truyền thông, 1982, tr. 16.
2. Iliodorov V. Bộ chia phân số và bộ nhân tần số.- Radio, 1981, số 9, tr. 59.
3. Bashkankov P. Máy phát thạch anh.- Radio. 1981, số 1, tr. 60.
4. Batushev V. A., Veniaminov V. N., Kovalev V. G. và cộng sự Vi mạch và ứng dụng của chúng, - M.: Energy, 1978, tr. 292

Tác giả: A. Samoilenko, Novorossiysk; Xuất bản: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ kỹ thuật số.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Máy tỉa hoa trong vườn 02.05.2024

Trong nền nông nghiệp hiện đại, tiến bộ công nghệ đang phát triển nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình chăm sóc cây trồng. Máy tỉa thưa hoa Florix cải tiến đã được giới thiệu tại Ý, được thiết kế để tối ưu hóa giai đoạn thu hoạch. Công cụ này được trang bị cánh tay di động, cho phép nó dễ dàng thích ứng với nhu cầu của khu vườn. Người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ của các dây mỏng bằng cách điều khiển chúng từ cabin máy kéo bằng cần điều khiển. Cách tiếp cận này làm tăng đáng kể hiệu quả của quá trình tỉa thưa hoa, mang lại khả năng điều chỉnh riêng cho từng điều kiện cụ thể của khu vườn, cũng như sự đa dạng và loại trái cây được trồng trong đó. Sau hai năm thử nghiệm máy Florix trên nhiều loại trái cây khác nhau, kết quả rất đáng khích lệ. Những nông dân như Filiberto Montanari, người đã sử dụng máy Florix trong vài năm, đã báo cáo rằng thời gian và công sức cần thiết để tỉa hoa đã giảm đáng kể. ... >>

Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến 02.05.2024

Kính hiển vi đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, cho phép các nhà khoa học đi sâu vào các cấu trúc và quá trình mà mắt thường không nhìn thấy được. Tuy nhiên, các phương pháp kính hiển vi khác nhau đều có những hạn chế, trong đó có hạn chế về độ phân giải khi sử dụng dải hồng ngoại. Nhưng những thành tựu mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Đại học Tokyo đã mở ra những triển vọng mới cho việc nghiên cứu thế giới vi mô. Các nhà khoa học từ Đại học Tokyo vừa công bố một loại kính hiển vi mới sẽ cách mạng hóa khả năng của kính hiển vi hồng ngoại. Thiết bị tiên tiến này cho phép bạn nhìn thấy cấu trúc bên trong của vi khuẩn sống với độ rõ nét đáng kinh ngạc ở quy mô nanomet. Thông thường, kính hiển vi hồng ngoại trung bị hạn chế bởi độ phân giải thấp, nhưng sự phát triển mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã khắc phục được những hạn chế này. Theo các nhà khoa học, kính hiển vi được phát triển cho phép tạo ra hình ảnh có độ phân giải lên tới 120 nanomet, cao gấp 30 lần độ phân giải của kính hiển vi truyền thống. ... >>

Bẫy không khí cho côn trùng 01.05.2024

Nông nghiệp là một trong những lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế và kiểm soát dịch hại là một phần không thể thiếu trong quá trình này. Một nhóm các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu khoai tây trung tâm-Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ (ICAR-CPRI), Shimla, đã đưa ra một giải pháp sáng tạo cho vấn đề này - bẫy không khí côn trùng chạy bằng năng lượng gió. Thiết bị này giải quyết những thiếu sót của các phương pháp kiểm soát sinh vật gây hại truyền thống bằng cách cung cấp dữ liệu về số lượng côn trùng theo thời gian thực. Bẫy được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng năng lượng gió, khiến nó trở thành một giải pháp thân thiện với môi trường và không cần điện. Thiết kế độc đáo của nó cho phép giám sát cả côn trùng có hại và có ích, cung cấp cái nhìn tổng quan đầy đủ về quần thể ở bất kỳ khu vực nông nghiệp nào. Kapil cho biết: “Bằng cách đánh giá các loài gây hại mục tiêu vào đúng thời điểm, chúng tôi có thể thực hiện các biện pháp cần thiết để kiểm soát cả sâu bệnh và dịch bệnh”. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Đan cũng là liệu pháp 21.06.2012 Tại Đại học Cardiff (Anh) vào năm 2010, một nghiên cứu đã được thực hiện với chủ đề “Đan và trí nhớ”. Thí nghiệm với 40 thợ dệt kim đã chỉ ra rằng những từ mới đã ghi nhớ trước đây sẽ dễ nhớ hơn khi làm việc với kim đan hoặc móc móc trên tay của họ. Như các thí nghiệm được tiến hành từ năm 2006 tại phòng khám điều trị các hội chứng đau mãn tính ở thành phố Bath của Anh đã cho thấy, đan xen giữa nỗi đau và những suy nghĩ nặng nề, giúp bình tĩnh và khơi dậy trong tâm hồn cảm giác tự hào về kết quả công việc của một người, và tăng lòng tự trọng. Loại sáng tạo này cũng giúp giảm bớt chứng trầm cảm. Tuy nhiên, các bác sĩ Liên Xô đã biết về điều này gần nửa thế kỷ trước.

Tin tức thú vị khác:

▪ Cải thiện hiệu quả của pin mặt trời CIGS linh hoạt

▪ Loạt tụ điện tantali mới

▪ quả cầu mặt trời

▪ ổ cắm xoay

▪ Sao chổi Neowise gần Trái đất nhất

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Lưu ý cho sinh viên. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Bóng tối sân. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Điều gì xảy ra với chúng ta trong khi ngủ? đáp án chi tiết

▪ Bài Hồi sức trong ngừng tuần hoàn. Chăm sóc sức khỏe

▪ bài báo Dụng cụ đo trên đèn neon. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Bộ khuếch đại ăng-ten dải kép. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024