Частотно-фазовый компаратор
ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОР, содержащий первый, второй, и третий RS-триггеры, первый, второй и третий элементы И-НЕ, причем инверсный выход первого RS-триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого является выходом компаратора, инверсные выходы второго и третьего RS-триггеров соединены соответственно с первым и вторым входом третьего элемента И-НЕ, а их S-входы - с его выходом, при этом прямой выход второго RS-триггера соединен с вторым , входом первого элемента И-НЕ, а прямой выход третьего RS-триггера - с вторым входом второго элемента И-НЕ, отличающи йся тем, что, с целью увеличения точности и надежности путем исключения ложных срабатываний при совпадении фронтов импульсов сравниваемого сигнала, в него введены первый и второй формирователи импульсов, первый и второй D-триггеры, первый и второй DRS-триггеры , причем первая входная шина подключена к С-ВХОДУ первого D-триггера , D-входу второго D-триггера и к входу первого формирователя импульсов , вторая входная шина подключена к D-входу первого D-триггера, С-входу второго D-триггера и входу второго формирователя импульсов, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к S- и R-входам первого RS-триггера соответственно, (Л при этом прямой выход первого D-триггера соединен с С-входом первого DRS-триггера и R-входом второго DRSтриггера , прямой выход второго В-триг-д гера соединен с С-входом в орого DRS-триггера и R-входом первого DRSтриггера , S- и D-входы первого и второго DRS-триггеров соединены с шиной логической единицы, а инверсные выходы первого и второго DRS-триггеров соединены с Н-входами соответственно второго и третьего RS-триггеров.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5И Н 03 D 13/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ВМИ1ИОИЖА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3565770/18-21 (22) 09.03.83 (46) 23.09 .84 . Бнл . Nl 35 (72) А.А.Рабинов и Л .Н.Герасимович (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ф 809483, кл . Н 03 1) 13/00, 10,01.79.
2. Авторское свидетельство СССР
У 484621, кл. Н 03 D 13/00, 04.03.74, (54)(57) (АСТОТНΠ†ФАЗОВ КОМПАРАТОР, содержащий первый, второй, и третий
RS-триггеры, первый, второй и третий элементы И-НЕ, причем инверсный выход первого RS-триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого является выходом компаратора, инверсные выходы второго и третьего
RS-триггеров соединены соответственно с первым и вторым входом третьего элемента И-НЕ, а их S-входы — с его выходом, при этом прямой выход второго RS-триггера соединен с вторым, входом первого элемента И-НЕ, а прямой выход третьего RS-триггера — с вторым входом второго элемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и надежности путем исключения ложных срабатываний при совпадении фронтов импульсов сравниваемого сигнала, в него введены первый и второй формирователи импульсов, первый и второй
D-триггеры, первый и второй DRS-триггеры, причем первая входная шина подключена к С-входу первого D-триггера, D-входу второго D-триггера и к входу первого формирователя импульсов, вторая входная шина подключена к D — входу первого D-триггера, С-входу второго D-триггера и входу второго формирователя импульсов, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к S- u R-входам 9
Ф первого КБ-триггера соответственно, при этом прямой выход первого D-триггера соединен с С-входом первого
DRS-триггера и R-входом второго DRSтриггера, прямой выход второго 0-триг- гера соединен с С-входом второго
РКБ-триггера и R-входом первого DRSтриггера, S- u D-входы первого и второго DRS-триггеров соединены с шиной логической единицы, а инверсные выходы первого и второго ВК8-триггеров соединены с R-входами соответственно второго и третьего RS-триггеров..
111 ) 2О(3
1! 3об13етеt«tv Отttn(.H Iсл л 1)B;«Inт(х ни к ь . н ч 3с т нoc ти к v» 1 p (33(с н I и (3 Bт(1 подc I ройки частоты и фа.3ы.
И 3вес r(I! фазовый ком!(вратop (-o—
5 держащий триггер, три эль мента И вЂ” НЕ., тактовый генератор, HIII3ep Тор, два идентичных канала, каждыи из которых состоит из двух D — триггеров и э Ie— мента И 1
Недостатком такого устройства явля— ется малая точность ком(3ар3(р она ния и низкая верхняя граничная частота срабатывания, что вызвано наличием тактирования сравниваемых сигналов.
Ошибка компарирования равна периоду тактовой частоты и для ее уме!(ьшения необходимо увеличить частоту сигнала тактового генератора.
Наиболее близким техническим р(—
23! ше ни ем к изобретению является ч а с т О 3-но — фа з о вый комп ар а т ор, с од ержа щи и первый, второй и третий RS †триггеры, первый, второй и т р ети и элементы
И вЂ” H F., пр ич ем и н в ер с ный выход и е р— в о г о R S — триггера соединен с и ер вым входом первого элемента И вЂ” Н Е, выход которого соединен с и е р в ым входом второго элемента И вЂ” Н Е, вход которо— г о с о еди н е и с выходной шиной, и и в ер сные вых од ы второго и третьего R Sтриггеров соединены соответственно с первым и вторым входом третьего эл еме нта И вЂ” HE, à S — входы =. о еди не ны с егoвыходом,, при этом Iпрямои выход второго RS — триггера соединен с
Я вторым входом первого элемента И вЂ” НЕ, а прямой выход третьего RS — тр! ггера соединен с вторым входом ВТоро-0 эл еме нта И-HE.„êðoìå того сод ержа-щий четвертый и пятый элементы 11-НЕ, причем входные шины соединены с вхо— дами первого RS-триггера и первыми входам!! четвертого и пятого элементов l4 — НЕ, вторые входы которых подключены к прямому и инверсному выходам первого RS-триггера, а выходы к R-входам второго и третьего RSтриггеров соответственно С21, Недостатками известного устройства являются низкая точность и малая надежность из-за неопределенного состояния фазочувствительного RSтриггера при совпадении фронтов им— пульсов сравниваемых сигналов, RSтриггер при одновр еменном наличии установочных сигналов на обоих R — и
Я вЂ” входах находится в неопределенном положении, на его прямом и инверсном
33ИХОДах !3Р33(ТГ 33У(!)т OIIHIiа Ко(3Ь!Е г3О тенина tt I. llpH о;(нонременном оконча— нии воздействия установочных cHгна— лов RS — триггер может уста новит ьс я I3 одно из двух неизвестных состоя IHH
Значит, на выходе устройства по(пе момента совпадения фронтов импульсо» сравниваемых сигналов может появиться
33ротивоположный реальному сигнал.
Цель изобретения — уве(иче33ие. точ— ности и надежности путем исключения ложных срабатываний при совпадении фронтов импульсов сравниваемого сиг— нала .
11оставле33ная цель достигается тем, го в частотно-фазовый компаратор, сo I=.ржащий первый, второй и тре-. ий
RS — триггеры, первый, второй и третий эл еме нт:=I И !" 1 поичем инве13с нь!Й Bhlx 0» первого RS — триггера соединен с rtep— вым входом первого элемента И вЂ” HF, выход котор oi.o соединен с пер в-.3м входом второго элемента И-НЕ,. в!-.хор, которого является выходом компар "T(. инверсные выходы второго и "pB! е-:.
RS òðèããåðîâ соединень: с.о;: —. (3=.".: зе!
33о с первым и вторы;; ахово; т егье
:. o элемента И†HE,а их S — входы его выходом,. при этом прямой вьгход второго RS--триггера соеди-(ен с ьго,-.ым входом первого элемента И вЂ” HE,. а прямой выход третьего RS — тгиггега —. с BTОрым входом второго элемента И-НЕ. введены первый и второй формировате— ли импульсов, первый и второй D григ— гегы, первый и второй DRS-триггеры. причем первая входная шина подк "I-зч г-: к С вЂ” входу первого D-триг — åðà, 3- нхс ду второго lэ триггера и к Bxu g Iepв»
ГО формирователя имп jjrI bcoB р вторая входная шина подключена к D — вход (..-еp— вого D-триггера, С вЂ” входу второго Dтриггера и к входу втсрого форм!- 3ова— теля иы3ульсов, выходы первого и второго формирователей импульсов по;.;ключены к S — и R — входам первого RS-триггера соответственно, при этом пр!(мой выход первого D-триггера соединен с
С вЂ вход и=-рвого DRS-триггер- и Н— входом второго DRS — триггера, пря Зой выход второго D-триггера соедине с
С-входом второго DRS-триггера и входом первого DRS-триггера, S— - .. D-входы первого и второго DRS трио ер(., соединены с шиной логи "есксй е:..и а инверсные выходы первогс и ьT: О! О
DRS — тр гггеров соединень. :" R-вхо Ти
1115204 соответственно второго и третьего
RS-триггеров.
Благодаря указанным особенностям исключаются ложные срабатывания уст— ройстйа. Так переход D-триггеров в но-5 вое состояние происходит по фронту управляющего сигнала и неопределенного состояния у D-триггера быть не может.
На чертеже показана функциональная схема частотно-фазового компаратора.
Устройство содержит первый 1, второй 2, и третий 3 КБ-триггеры, первый
4, второй " и третий 6 элементы И-НЕ, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, первый 9 и второй 10 D-xpvr— геры, первый 11 и второй 12 DRS — триг— геры, первую 13 и вторую 14 входные шины, выходную шину 15 и шину 16 логической единицы., D-вход D — триггера 9 подключен к С-входу D-триггера 10, к входу фор— мирователя 8 и к входной шине 14.
С-вход D-триггера 9 подключен к D- 2с входу D-триггера 10, к входу формирователя 7 и к входной шине 13. Выходы формирователей 7 и 8 подключены соответственно к S- u R-входам RS - pv;—
repa 1. Прямой выход D-триггера 9 под—
30 ключен к С-входу DRS — триггера 11 и к R-входу DRS-триггера 12. Прямой выход D-триггера 10 подключен к Rвходу DRS-триггера 11 и к С вЂ вхо . DRS-триггера 12. S- u D- входы DRS35 триггеров 11 и 12 подключены к шине
16 логической единицы. Инверсные вы— ходы DRS — триггеров 11 и 12 подключены к R-входам RS-триггеров 2 и 3 соответственно. Инверсные выходы
RS-триггеров 2 и 3 подключены к пер— вому и второму входу элемента И-НЕ
6, выход которого подключен к S-вхо— дам RS-триггеров 2 и 3. Прямой выход RS-триггера 2 подключен к второму входу элемента И-НЕ 4. Прямой выход
RS-триггера 3 подключен к второму входу элемента И-НЕ 5. Инверсный выход RS-триггера 1 подключен к перзому входу элемента И-НЕ 4, выход кото- „ рого подключен к первому входу элемента И-НЕ 5, выход которого подключен к выходной шине 15.
Устройство работает следующим образом. 55
Сигналы сравниваемых частот на входных шинах 13 и 14 имеют вид симметричных прямоугольных импульсов меандров. Пусть, например, на входной шине 13 частота сигнала больше, чем на входной шине 14. Так как D— триггер изменяет одно устойчивое состояние на другое только по переднему фронту импульса, приходящего на
С-вход, то независимо от величины рассогласования этих частот на прямом выходе D-триггера 9 присутствуют импульсы прямоугольной формы в виде меандров с частотой, равной разности частот на его D — «С-входах. Ha « c.M e D — òðèããåðà 10 в это время присутствуют импульсы прямоугольной формы, сдвинутые по времени относительно импульсов на прямом выходе D-триггера 9, и, в зависимос— ти от величины расстройки, период их меняет я. При совпадении сигналов с уровнем логической единицы íà R—u С-входах DRS-триггера 11, на ин— версном выходе его появляется после— довательность отрицательных импульсов, устанавливающих RS — триггер 2 в нулевое состояние. Логический ноль ,с прямого выхода RS-триггера 2 за— крывает элемент И вЂ” НЕ 4. На P — «Cвходах DRS-тригера 12 совпадений сиг-налов во времени с уровнем логической единицы нет, и на инверсном выходе
DRS-триггера 12 присутствует постоян— ный уровень логической единицы. RSтриггер 3 находится в единичном состо.— янии. Логическая единица с единичкого выхода КБ-триггера 3 открывает элемент И вЂ” НЕ 5 и на выходной шине
15 присутствует уровень логического нуля. Если на входной шине 14 час— тота сигнала больше, чем на входной шине 13, то в связи с симметричнос— тью устройства отрицательные импульсы появляются на инверсном выходе
DRS — триггера 12 и на выходной шине
15 появляется уровень логической единицы. При прохождении участка равенства сравниваемых частот на инверсных выходах DRS — триггеров 11 и 12 отрицательные импульсы исчезают и появляется уровень логической единицы. В это время RS — триггеры
2 и 3 обнуляются логическим нулем с выхода элемента И вЂ” НЕ 6. Логические единицы с прямых выходов КБ-триггеров 2 и 3 открывают элементы И вЂ” НЕ
4 и 5 и сигнал рассогласования фаз сравниваемых частот с инверсного выхода КБ — триггера 1 поступает на выходную шину 15. Формирователи 7 и 8, формирующие короткие импульсы, не1115204 ванин исключаются
Составитель А. Смирнов
Редактор А. Козориз Техред M. Надь Корректор А,Обручар
Заказ 6790/43 Тираж 861 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 обходимы для более полного испол ьзов вания характеристики фазового дис— криминатора, выполненного íà RS-триггере 1.
Таким образом, D-триггеры перехо— дят из одного устойчивого состояния в другое по переднему фронту импульса приходящего на С-входы. Следовательно, при совпадении фронтов импульсов сравниваемых сигналов неопределенного положения у D-триггера быть не может и, как следствие этого, на выходе устройства ложные срабаты5 Использование изобретения позли†лит исключить возможность ложног(! срабатывания частотно — фазового компа— ратора при с овпадении фронтов импульсов сравниваемых частот, что повыша— ет точность и надежность устройства в работе.
