Устройство для сравнения частот

 

УСТРОЙСТВО для СРАВНЕНИЯ ЧАСТОТ, содержащее три триггера, счетные входы первых двух из которых подключены к входным шинам, дешифратор , три входа которого соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего триггеров, выход третьего триггера подключен к первой выходной шине и два элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повьшении надежности, в него введен четвертый триггер, выход которого подключен к второй выходной шине, R -вход соединен с первьми входамиэлементов И и первым выходом дешифратора, второй выход которого.соединен с вторыми входами элементов И,, третий выход - с третьим входом первого элемента(И, R-входом третьего триггера и. S-входом четвертого триггера, четвертый выход - с третьим входом второго элемента И и 5 входом третьего триггера , причем выходы первого и второ (Л го элементов И соединены соответственно с R-входами второго и первого триггеров.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3412359/18-21 (22) 24.03.82 (46) 30.03.84. Бюл, Ф 12 (72) Г.П,Иванова (53) 621.374.3(088.8) (56) 1. Патент. США й"- 4277754, кл. Н 03 D 13/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 924847, кл. Н 03 К 5/19, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДПЯ СРАВНЕНИЯ

ЧАСТОТ, содержащее три триггера, счетные входы первых двух иэ которых подключены к входным шинам, дешифратор, три входа которого соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего триггеров, выход третьего триггера подключен к первой выходной шине и два элемен„„SU„„1083335 A таИ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей при одновременном повьппении надежности, в него введен четвертый триггер, выход которого подключен к второй выходной шине, К -вход соединен с первыми входами. элементов И и первым выходом дешифратора, второй выход которого. соединен с вторыми входами элем нтов И,. третий выход — с третьим входом первого элемента И, 1 -входом третьего триггера и S --входом четвертого триггера, четвертый выход — с третьим входом второго элемента И и 5-входом третьего триггера, причем выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с Р-входами второго и первого триггеров.

335

1 1083

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ситемах автоматического управления, например, скоростью двигателя.

Известен частотно-фазовый компа5 ратор, содержащий два триггера, два элемента И и четыре элемента КЛИНЕ Ã13.

Недостатки устройства — низкая надежность, обусловленная формированием ложных коротких импульсов на выходах при смене состояний, и необходимость соблюдения равенства длительностей входных импульсов, 1 поступающих по двум шинам. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дискриминатор импульсов, содержащий три триггера, счетные входы двух из которых подключены к входным шинам, а счетный вход третьего триггера соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ, два элемента И-НЕ, первый вход каждого из которых подключен к выходу третьего триггера, два интегрирующих Кс -элемента, резйстор и дешифратор, первый вход которого соединен с выходом первого триггера и вто рым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен через первый интегрирующий RC -элемент с вторым

exopîì первого триггера и первым выходом дешифратора, второй вход которого соединен с одним из выходов третьего триггера, третий вход соединен с выходом второго триггера и вторым входом второго элемента И-НЕ, Ъ выход которого соединен через второй интегрирующий RC -элемент с вторым входом второго триггера и вторым выходом дешифратора, третий и четвертый выходы которого соединены с входом элемента НЕ (2 g.

Недостатками известного дискриминатора являются невысокая надеж45 ность; обусловленная большим количе" ством элементов, и ограниченные функ циональные возможности.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных воэможностей за счет формирования дополнительного дискретного сигнала сравнения частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения частот, содержащее три триггера, счетные входы первых двух из которых подключены к входным шинам дешифратор, три вход которого соединены с выходами соответственно перво- 1 го, второго и третьего триггеров, и два элемента И, при этом выход третьего триггера подключен к первой выходной шине, введен четвертый триггер, выход которого подключен к второй выходной шине, R -вход соединен с первыми входами элементов И и первым выходом дешифратора, второй выход которого соединен с вторыми входами элементов I, третий выход — с третьим входом первого элемента И, Р -входом третьего триггера и 5 -входом четвертого триггера, четвертый выход — с третьим входом второго элемента И и S -входом третьего триггера, причем выходы первого и второго элементов И сОединены соответственно с и -входами второго и первого триггеров.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры 14, первый и второй элементы И 5 и 6, дешифратор 7, первую и второую входные шины 8 и 9, первую и вторую выходные шины 10 и 11.

Выходы триггеров 1-3 подключены к входам дешифратора 7, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элементов И 5 я б. Третий выход дешифратора 7 соединен с третьим входом элемента И 5, К -входами триггера 3 и 5 -входом триггера 4. Четвертый выход дешифратора 7 соединен с третьим входом элемента H- 6 и входом триггера 3. Выходы элементов И 5 и 6 подключены соответственно к R -входам триггеров 2 и i. Счетный вход триггера 1 подключен к входной шине 8, а счетный вход триггера 2 - к входной шине 9. Выходы триг» геров 3 и 4 подключены соответственно к выходным шинам 10 и 11.

На -входы триггеров 1 и 2 подается логическая "1", а на их. К -входь! — логический "0".

Работа дешифратора в зависимости от потенциалов напряжения, поступающих на его входы, поясняется таблицей.

Здесь индексами )(обозначены входы дешифратора, а индексами Y — его выходы, Устройство для сравнения частот работает следующим образом.

3 1083335 4 ессов в дешифраторе 7

Предположим, что в начальном сос.- реходных проц .тояйии триггеры 1-4 находятся в сле- íà его выходах Y — ( устанавлива» дующем состоянии: О Я., = О

Q Q, Q., = О, ются напряжения, соответствующие и 0 =О.Пи

Я = . р этом на вхо- состоянию 1. При этом íà вход ды дешифратора 7 с выходов тригге- 5 триггера управляющий потенциал, ров 1-3 подаются напряжения - Х = О, Ф равный О прих приходит с запаздывгнием и ХЗ = 1. Согласно таблице относительно потенциала Y = О; н aamoäà У„- У< потенциалы равны 1, подаваемого на вход триггера 3, на на выходах элементов И 5 и б потен- время время, равное времени переход!

0 ного процесса элемента И 6. В этот .циалы также равны 1. приходом первого импульса fz промежуток времени на входах де(фиг. 2с!) триггер 1, учитывая на- шифратора 7 потенциалы соответствучальное состояние по его .входам ют Х =1,Х =1

К=1, Х =1, K.=Î опоки их =О. р дывается Согласно таблице после окончания

3 в состояние Q = 1 (фиг 28). На (ф, ). На ;!5 переходных процессов в дешифраторе 7

)(= О и Х = 1. Согласи входах дешифратора 7 при этом Х. =1, на его выходах (-.У

1 дах — . — устанавлии = 1. Согласно таблице на ваются напряжения, соответствующие. выход У формируется потенциал, состоянию 1 т.е. и не т.е. при неодновременравный 0 (фиг. 2ц), на выходах эле- ном срабатывании триггеров 1 и 3 ментов И 5 и 6 нап яжение та р также ста- 2р на выходах дешифратора не возникает новится равным О (фиг. 2 и ) (ф . н им ), . напряжений, вызывающих появление. триггеры 1 и 2 опрокидываются в сос- ложных состояний на выходах устройфиг». ь) и = О ства. Для правильного функционирова(фиг. 2). После этого Х = О X = О, Х = О, ния устройства необходимо, чтобы сос) = О, выход (дешифратора. 7 закры- 25 тояние 0 на выходе У! дешифратора 7 вается, потенциал на выходах дешиф- сохранилось после ратора 7 = У ( е окончания переход7 „=У (= У = 1, на выхо- ного процесса в триггер 3 на время, дах элементов И 5 и 6 потен нциалы ста- на меньшее времени переходного проновятся также равными 1. Потенциал цесса в элементе И 6. Длительность на выходе триггера 4 остается преж- З0 этого:промежутка определяется в е-, яется вре-, I иг. В . менем переходного процесса в дешифВторой импульс fp переключает раторе 7 И з этого вытекает, что триггер 1 в состояние 8 f. П

По при конструировании устройства слевходам дешифрато а 7 X = 1 Х = 0

1 2 дует соблюдать следующее соотноше.и Х = О. Согласно таблице по выхо- ние: ду Xgi формируется потенциал, рав- "7. "6 таИбп ныи О (фиг. 2г), на выходе элемен- Третий импульс f (ф 2 ) та потенциал становится также рекидывает триггер 1 в состояние равным О. Триггеры 1 и 3 опрокидыва- Я = ются в состояния Q - =О, (фиг. 2 ), 0 Импульс .,„(фиг. 2 ) переключаQ9. = (Фиг 2 )" По входам де- ет триггер 2 в состоя е а = 1. шифратора 7 X = О Х = 1 М ! и А> О. По входам дешифратора 7 при этом

Согласно таблице на выходах дешифра- Х = 1, Х = 1 и X = 1 Н

2 и 3 a выход

Состояние 4: формируется потенциал, равный О остояние триггера 4: не изменя- 45 (фиг. 2Ь) на выходах элементов И 5

Как следует из анализа переходных., и 6 - также потенциал, равный О., р О. Прн процессов, с приходом второго имэтом триггеры 1 и 2 пе е р ключаются пульса fo возникает состояние Х = 1, в противоположное состоян остояние, в реэ зультате чего 0 = О Q = 1

X2 = 0„X> = О, при котором открывается выход У+ дешифратора 7 и переклю- .

5Q О и Q. = О. При этом потен иал чается элемент И 6 в состояние 0 шине 10 (фиг. 2 ) авн

), р ый потенциа(фиг. 2у) . После окончания переходау Q, соответствует t потен енциал ных процессов в элементе И 6 и триг- на шине 11 (фиг. 2 ) ав

° В

), р ныи потенгерах 1 и 3 на вход дешифратора 7 циалу Q соответствует 1. фУ подаются напряжения, соответствующие ает т и

55 Последующий импульс возв ащает триггер в состояние („ = д жду о едними импульса1 2 и О,. Ког а ме ице после окончания rie- К

\ ми 0 приходят два импульса часто1083335

Потенциалы выходов

Потенциалы входов

Состояние

2. х х у4

О

О

О

О

О

1

1

0.

О

0

О

1 ты,, то с приходом первого импульса f триггера 2 переключается в состояние Q2 = 1, при этом по входам дешифратора 7 Х„= 1, Х = 1, Ж 1, на выходе („ формируется потенциал, равный О, который подтверждает состояние Q = О и опрокидывает триггеры 1 и 2 в состояния

Q О и Q2 = О. С приходом подряд

Ч второго импульса .Ки триггер 2 опрокидывается в состояние Q2 = 1, нри этом по входам дешифратора М„ = О, 8g I X 1, на выходе Y> (фиг.2y) дешифратора формируется потенциал, равный О, Триггеры 2-4 опрокидываются с состояния Qz = О, Q = О и

О -1.

Таким образом, с приходом подряд второго импульса, что соответствует для данного интервала времени положению j, изменяется потенциал на пине 10 устройства на противоположный Я = О (фиг. 2ъ) и на шине 11 Q „ = О .(фиг. 29) .

При последующем чередовании . импульсов о н f триггеры 1 и 2 осгаются в состоянии Q 1 = О, Q 2 =

=- О а триггер 3 от импульсов Хо переходит в состояние Q = 1, иг импульсов, f - в состояние Q> = О.

Если между двумя импульсами повторно придут два импульса частоты, то второй импульс переключит триггер Z в состояние Qg. = 1.

При последующем чередовании импульсов Е и 1 триггеры 1 и 3 остаются в прежнем состоянии, триггер 2 от импульса Eq переходит

5 в состояние Q2 = О, в состояние Q g = 1 °

Если затем частота импульсов f > понизится и между двумя импульса10 миК придут два импульса частоты а, то второй импульс о переключит триггер 3 в состояние Qg = 1.

При последующем чередовании импульсов g 0 и Хи триггеры и 4 остаются в прежнем состоянии, -причем по выходу (на вход триггера 4 регулярно поступают, импульсы, подтверждающие состояние Q = 1, 20 а триггер 3 от импульсов 1 переходит в состояние Q = 1, от им3 пульсов — в состояние Q3 = О. и

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устрой1 ства заключается в расширении функциональных возможностей за счет введения дополнительного триггера 4 с функциями компаратора частоты, повышением надежности и упрощении

30 дискриминаторной части устройства путем устранения цепи второй обратной связи по К -входам вспомогательных триггеров 1 и 2 и исключении дискретных элементов.

1083335

Составитель С.Николаев

Техред М.Кузьма Корректор Ю.Макаренкс

Редактор А.Курах

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1775/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий:

113035, Иосква, Ж-35, Рау!пская наб., д. 4/5