Устройство для формирования импульсов разностной частоты

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ , содержащее три триггера, причем информационный вход первого триггера соединен с первой входной шиной и с информационным входом второго триггера, вход синхронизации которого подключен к второй входной шине, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства , в него введены два элемента И, элемент задержки и блок определения знака разности частот, первый вход которого соединен с информационным входом второго триггера, вход синхронизации которого подключен к второму входу блока определения знака разности частот и через элемент задержки - к входу синхронизации первого триггера, прямые выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, а инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к вторым входам соответственно второго и первого элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первой I выходной шине и к третьему входу блока определения знака разности частот, выход которого соединен с второй выходной шиной. СО о ел о 1C

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1190502 А (51) 4 Н 03 К 5 156

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2,1) 3649493/24-21 (22) 04.10.83 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) В. А. Баранов, С. Ф. Жулинский, В. М. Кузьмин и А. Н. Сергеев (53) 621.374.387 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 847504, кл. Н 03 К 5/156, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 842610, кл. G 01 R 23/00, 1979. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРО.ВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЬ1, содержащее три триггера, причем информационный вход первого триггера соединен с первой входной шиной и с информационным входом второго триггера, вход синхронизации которого подключен к второй входной шине, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены два элемента И, элемент задержки и блок определения знака разности частот, первый вход которого соединен с информационным входом второго триггера, вход синхронизации которого подключен к второму входу блока определения знака разности частот и через элемент задержки — к входу синхронизации первого триггера, прямые выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов

И, а инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к вторым входам соответственно второго и первого элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первой выходной шине и к третьему входу блока определения знака разности частот, выход которого соединен с второй выходной шиной.

1190502

Зо

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения знака разности частот содержит четыре триггера, два элемента И и элемент задержки, причем информационный вход первого триггера соединен с вторым входом блока определения знака разности частот и с информационным входом второго триггера, вход синхронизации которого подключен к первому входу блока определения знака разности частот и через элемент задержки — к входу синхронизации первого триггера, прямые выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и регулирования, а также в приборах для линеаризации характеристик частотных датчиков.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет исключения сбоев в работе при входных импульсных последовательностях, близких по частоте.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для формирования импульсов разностной частоты; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для формирования импульсов разностной частоты содержит триггеры 1 — 3 два элемента И 4 и 5, элемент 6 задержки и блок 7 определения знака разности частот, причем информационный вход первого триггера 1 соединен с первой входной шиной 8, с первым входом блока 7 определения знака разности частот и с информационным входом второго триггера 2, вход синхронизации которого подключен к второй входной шине 9, к второму входу блока 7 определения знака разности частот и через элемент 6 задержки-к входу синхронизации первого триггера 1, прямые выходы первого 1 и второго 2 триггеров соединены с первыми входами соответственно первого 4 и второго 5 элементов И, а инверсные выходы первого 1 и второго 2 триггеров подключены к вторым входам соответственно второго 5 и первого 4 элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами третьего триггера 3, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первой выходной шине 10 и к третьему входу блока 7 определения знака разности частот, выход которого соединен с второй выходной шиной 11.

Блок 7 определения знака разности частот содержит четыре триггера 12 — 15, два эле5

25 соответственно первого и второго элементов

И, а инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к вторым входам соответственно второго и первого элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами третьего триггера, инверсный выход которого подключен к входу синхронизации четвертого триггера, информационный вход которого соединен с третьим входом блока определения знака разности частот, выход которого подключен к выходу четвертого триггера. мента И 16 и 17 и элемент 18 задержки, причем информационный вход первого триггера 12 соединен с вторым входом блока 7 определения знака разности частот и с информационным входом второго триггера 13, вход синхронизации которого подключен к первому входу блока 7 определения знака разности частот и через элемент 18 задержки к входу синхронизации первого триггера, прямые входы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И 16 и 17, а инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к вторым входам соответственно второго и первого элементов И 17 и 16, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами третьего триггера 14, инверсный выход которого подключен к входу синхронизации четвертого триггера 15, информационный вход которого соединен с третьим входом блока 7 определения знака разности частот, выход которого подключен к выходу четвертого триггера 15.

Устройство для формирования импульсов разностной частоты работает следующим образом.

Импульсные последовательности с частотами 4 и 4 поступают на входные шины 8 и 9 устройства (фиг. 2а, б). Работа устройства основана на стробировании импульсной последовательности с частотой 1ь поступающей на D-вход триггера 2, передним фронтом положительных импульсов последовательности с частотой 4, поступающей на С-вход триггера 2. При этом на выходе триггера 2 формируется сигнал с частотой, равной разности частот входных импульсных последовательностей. Работа устройства не зависит от начального состояния триггеров и от того, какая из входных импульсных последовательностей имеет более высокую частоту.

1 190502

3

При работе устройства, когда f>)4 в момент поступления на С-вход триггера 2 положительного фронта импульсной последовательности с частотой fz íà D-входе триггера 2 действует импульс положительной полярности последовательности с частотой в этом случае будет установлено или подтверждено единичное состояние триггера 2. Если же в этот момент íà D-входе триггера 2 действует импульс отрицательной полярности последовательности с частотой

f, то будет установлено или подтверждено нулевое состояние триггера 2 (фиг. 2 д, з).

Аналогично работает триггер 1 (фиг. 2е, и), отличие состоит только в том, что на его

С-вход поступает последовательность импульсов с частотой 4, задержанная на время, равное величине задержки элемента 6 задержки (фиг. 2г). При совпадении во времени импульсов положительной полярности на входах элемента И 5 на его выходе формируется импульс положительной полярности (фиг. 2ж).

Этот импульс устанавливает в единичное состояние триггер 3 (фиг. 2 л, т) и на выходной шине 10 устройства формируется высокий потенциал. При совпадении импульсов положительной полярности на входах элемента И 4 на выходе последнего сформируется импульс положительной полярности (фиг. 2к). Этот импульс устанавливает или подтверждает нулевое состояние триггера 3 (фиг. 2 л, т) и на выходной шине 10 устройства формируется низкий потенциал.

Изменение состояния триггера 3, а следовательно, и уровня потенциала на выходной шине 10 устройства происходит тогда, когда в момент поступления на С-входы триггеров 1 и 2 очередного положительного фронта импульсной последовательности с частотой

fz на D-входах этих триггеров полярность импульса последовательности с частотой

f> отлична от полярности импульса этой последовательности, действовавшего на D-входах в момент поступления на С-входы предыдущего положительного фронта импульсной последовательности с частотой 4. Таким образом, изменение уровня потенциала на выходной шине 10 устройства происходит с частотой, равной разности частот сравниваемых импульсных последовательностей

f и fq, т. е. с частотой )i — Ц

Совокупность входящих в состав блока

7 определения знака разности частот триггеров 12 — 14, элементов И 16 и 17 и элемента 18 залепжки работает аналогично опи5 l0 !

35 санному. Отличие в их работе состоит в том, что на D-входы триггеров 12 и 13 поступает импульсная последовательность с частотой 4, а на С-входы — импульсная последовательность с частотой fi Поэтому в блоке 7 определения знака разности частот на выходах триггеров 12 (фиг. 2 н, р) и 13 (фиг. 2 м, п происходит стробирование импульсцой последовательности с частотой 4 передним фронтом положительных импульсов последовательности с частотой fi Изменение уровня потенциала на выходе триггера 14 (фиг. 2 у) происходит по сигналам с выходов элементов

И 16 и 17 (фиг. 2 с, о) с частотой, равной разности частот сравниваемых импульсных последовательностей 4 и fi, т. е. с частотой (— Ц Сигнал о знаке разности частот сравниваемых импульсных последовательностей формируется на выходе триггера 15 (фиг. 2ф), на котором осуществляется стробирование сигнала с частотой, равной f — Ц поступающего на D-вход триггера 15, положительным фронтом сигнала с частотой, равной (— Ц поступающего на С-вход триггера 15. При этом единичное состояние триггера 15 свидетельствует о том, что частота fi больше частоты fq, а нулевое состояние триггера 15— о том, что частота fi меньше частоты

В случае близких значений частот и совпадения во времени фронтов входных импульсных последовательностей возможно неоднозначное выходное состояние триггеров 1 и 2. Однако наличие в устройстве элемента 6 задержки полностью исключает возможность одновременного неоднозначного выходного состояния триггеров 1 и 2, а элементы И 4 и 5 обеспечивают надежное переключение триггера 3 с частотой, равной разности частот входных импульсных последовательностей. Для аналогичных целей служат элемент 18 задержки (фиг. 2 в) и элементы И 16 и 17, входящие в состав блока определения заказа разности частот.

Устройство позволяет получать с высокой надежностью информацию о разности частот двух импульсных последовательностей при выполнении следующих условий: частоты входных импульсных последовательностей должны отличаться не более чем в 1,5 раза; величина задержки элементов задержки должна превышать максимальную величину разности периодов входных импульсных последовательностей, но быть меньше длительности положительных импульсов входных импульсных последовательностей.

1190502

Составитель В. Лобынцев

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор М. Максимишннец

Заказ 7002/58 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4