Устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ДВУХ СЕРИЙ ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй и третий элементы И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий триггер, инвертор , четвертый и пятый элементы И-НЕ, элемент И и делитель частоты, второй выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, i , , ход которого соединен со счетным входом второго триггера, первый вход устройства соединен с R-BXOдом тр.етьего триггера, -вход которого соединен с общей шиной, С-вход соединен с вторым входом устройства и вторыми входами первого элемента И-НЕ и элемента И, а выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, выход . вого элемента И-НЕ соединен с вторым .входом второго элемента И-НЕ, а через инвертор - с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход - с первым вхо (Л дом четвертого элемента И-НЕ, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второгб триггера, а выход - с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен через делитель час-сд тоты с выходом устройства. 1 Од сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! ) (I I) 675 А

4(51) Н 03 К 5/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3671589/24-24, (22) 05. 12.83 (46) 23.05.85. Бюл. У 19. (72) В.И.Стребков и В.E.Àãååâ (53) 681.325 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

У 523518, кл. Н 03 К 5/26, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР .

У 526072, кл. Н 03 К 5/26,. 1975 ,(прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗНОСТИ. ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ДВУХ СЕРИЙ

ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй и третий элементы И-HE о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены третий триггер, инвертор, четвертый и пятый элементы

И-НЕ, элемент И и делитель частоты, второй выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, вы- . ход которого соединен со. счетным входом второго триггера, первый вход устройства соединен с R-входом третьего триггера, (-вход которого соединен с общей шиной, С -вход соединен с вторым входом устройства и вторыми входами первого элемента

И-НЕ и элемента. И, а выход — с пер-. вым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетный входом первого триггера, выход riep вого элемента И-НЕ соединен с вторым .входом второго элемента И"НЕ, а череэ инвертор — с первым входом . третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход — с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход — с вторым входом . четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен череэ делитель час-. тоты с выходом устройстра..

675

1 1157

Изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в различных системах автоматики, в частности в системах автоматического регулирования электродвигателей.

Известно устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов, содержащее триггеры элементы И, выход первого триггера соединен через первый элемент И с первым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, инвертор, вход которого соединен с первым входом первого триггера и с вторым !5 входом первого элемента И P1).

Недостатком данного устройства является невозможность преобразования унитарного кода в фазу.

Наиболее близким к изобретению 20 является устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым входом 25 первого элемента И-НЕ, а второй выход — со вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, третий элемент И-НЕ, два расширите-З0 ля и два элемента совпадения (2g .

Недостатком известного устройства является невозможность измерения фазового сдвига при подаче на один из его входов унитарного кода.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования унитарного кода в фазовый сдвиг.

Поставленная цель достигается 40 тем, что в устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым вхо- 45 дом первого элемента И-НЕ, второй и третий элементы И-НЕ,введены третий триггер, инвертор, четвертый и пятый элементы И-НЕ, элемент И и дедитель частоты, второй выход первого 50 триггера соединен с первым входом элемеита .И, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, первый вход устройства соединен с

g --входом третьего триггера, К -вход 55 которого соединен с общей шиной, - -вход соединен с вторым входом устройства и вторыми входами первого элемента И-НЕ и элемента И, а выход с первым входом второго элемента

И-НЕ выход которого соединен со

) счетным входом первого триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента

И-НЕ, а через инвертор — с первым входом третьего элемента И-НЕ, .второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход — с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход — с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен через делитель частоты с выходом устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие его работу.

Устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов содержит триггеры 1 и, элементы И-НЕ 3 и 4, элемент И 5, инвертор 6, триггер 7, элемент И-НЕ

8, делитель 9 частоты, элементы И-НЕ

10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим сначала работу устройства при отсутствии унитарного кода, т.е. когда его частота Г = О.

Так как вход К триггера 1 подключен к потенциалу "0", импульс тактовой частоты, поступающий на счетный вход триггера 1, устанавливает его в состояние "1". При этом с выхода триггера 1 на вход элемента И-НЕ 3 поступает сигнал "1".

Импульс тактовой частоты, проходя через элементы И-.НЕ 4 и 3, устанавливает триггер 2 в состояние, при котором на входы элементов И 5 и

И-НЕ 4 поступают соответственно сигналы "1" и "0". При этом элемент.

И-НЕ 4 закрывается, импульсы тактовой частоты больше не проходят на счетный вход триггера 1, и он далее сохраняет свое состояние. е

На фиг. 2 показано, что триггеры

1 и 2 установлены в указанные состояния. Импульсы тактовой частоты f„ проходят через элемент И 5 (выход 5) на счетный вход триггера 7 и на один из входов элемента И-НЕ 10. На другой вход элемента И-НЕ 10 посту пают импульсы с выхода триггера 7

675

180 (3) з 1157 (выход 7) ° В результате на выходе элемента И-НЕ 10 (выход 10) инвертированные импульсы имеют длительность, равную длительности импульсов тактовой частоты, и частоту — в два раза меньшую. Импульсы с выхода элемента И-HF. 10 через элемент И-НЕ 8 (выход 8) проходят на делитель 9 частоты, на выходе которого частота f> определяется выражением

fr

2N9 () где N — коэффициент делителя 9.

Этот сигнал по частоте и фазе 15 соответствует опорному сигналу, частота которого определяется выражением

fr

20 о

2Н9 (2)

В момент t (фиг. 2) проходит импульс унитарного кода, который поступает на вход R триггера 1, устанавливает его в состояние "0" и удерживает в этом состоянии (выход 1), при этом импульсы тактовой частоты не могут воздействовать на триггер 1.

В момент t импульс унитарного кода заканчивается и импульсы тактовой частоты снова могут воздействовать на триггер 1. В момент t задний фронт импульса тактовой частоты воэ вращает триггер 1 в состояние "1" (выход 1). Вьмодной импульс тригге- 35 ра 1 проходит через элемент И-НЕ 3 (вьмод 3) на счетный вход триггера

2 и в момент Гэ переключает его в состояние " l". Âûõoäíoé сигнал триггера 2 в момент t, открывает элемент И-НЕ 4.40

В момент С через элемент И-НЕ 4 (выход 4) очередной импульс тактовой частоты проходит на элемент И-НЕ

3 и через него — на счетный вход триггера 2, и в момент с воэвраща- 45 ет триггер 2 в состояние "О" (выход 2, вход 4). Этот же импульс тактовой частоты, проходя через элементы И-HE 4 и инвертор 6, поступает на вход элемента И-НЕ 11 и проходит 50 через него или не проходит в зависимости от сигнала Х, управляющего элементом И-HF. 11 и задающего знак фазового сдвига.

Инверсный выходной сигнал триг- 55 гера 2 в момент t> закрывает элемент И 5 (выход 5), и указанный импульс тактовой, частоты в момент

4 J не проходит через него. В последовательности импульсов на выходе элемента И 5 появляется пропуск одного импульса.В результате этого переключение триггера 7 задерживается на величину периода тактовой частоты (вьмод 7), и соответственно импульсы на его выходе и выходе элемента И-НЕ 10 задерживаются на величину половины периода их следования.

Если сигнал Х =О, то элемент

И-НЕ 11 закрыт и его выход не влияет на вход элемента И-НЕ 8. В этом случае вьмодной сигнал элемента

И-НЕ 8 определяется только выходным сигналом элемента И-НЕ 10. Таким образом, задержка сигнала на выходе элемента И-HE 10 передается на выход элемента И-НЕ 8. При F = 1. и Х=О четвертый импульс отстает на величину A t = +(Тб/2) от четвертого импульса при F>Ä = О (вьмод 8) .

Таким образом, на выходе всего устройства фазовый сдвиг, вызываемый воздействием одного импульса унитарного кода, при Х=О определяется выражением

Х=О где Иэ — коэффициент деления делителя 9.

Если Х=1, то элемент И-НЕ 1I открьгг и в момент t+ через него проходит импульс с вьмода инвертора 6 на вход элемента И-НЕ 8, Сигнал на выходе элемента И-НЕ 8 при Fy„ ) О и

Х=1 формируется иэ совмещенных. сигналов на выходе элемента И-НЕ 10 и выходе элемента И-НЕ 11. Результирующая последовательность импульсов при F„„ ) О и Х= 1 содержит на один импульс больше, чем последовательность при F ) О и Х=О. Поэтому посчк ле воздействия импульса унитарного кода сигнал на выходе элемента И-НЕ

8 при F ) 0 и Х=1 опережает по о фазе на 360 сигнал при F ) 0 и

Х=О. С учетом указанного выше фазового сдвига последнего сигнала Ь Рь о

180 сдвиг сигнала при F „) О и

Х=1 относительно сигнала при F „ = 0 составляет Ь fg = +180 . Соответственно на выходе делителя 9, т.е. на выходе всего устройства, фазовый сдвиг, вызываемый воздействием одно

157675

h9 +

89 V х= N (4) при Х=О

10 при Х=О аЧщ,„+

Ny

18О (5) при Х 1 ь а„

Фт ра3аачика ям@а. дт яст)аква уииихцмт кеФ

Фиа.1 .

5 1 го импульса унитарного кода при Х 1

I определяется выражением

Фазовый сдвиг на выходе устройства, вызываемый воздействием любого числа. импульсов унитарного кода, определяется выражениями

180 где n †. количество импульсов унитарного кода.

Из выражений.(2) и (5) следует, что средняя частота на выходе устS ройства отличается от опорной частоты f на величину + (F /2N ) и .onYK 9 ределяется выражениями r

@ну ср, 209

F (6) при Х=1

Таким образом, предлагаемое устройство выполняет функции преобразователя унитарного кода в фазовый сдвиг.

1157675

Уакто даю часmomn

9нитарный

Н7д Рук

t1 2 1 1

I I a

Выход l

Выход 5

Выл. Р, Вход Ю

Выхай 9

Выхао а

I З t5

x=o

В4/х. 11 х--о и J

1 «+ б

Составитель А.Сидоренко

Редактор А.Сабо Техред М.Пароцай

Корректор А.Тяско

Заказ 3391/54 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Выход 5

Выход 7

Выход 10

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