Устройство дискретной автоподстройки фазы тактовых импульсов

 

Изобретение относится к телеграфной связи и повьшает точность фазирования путем усреднения влияния краевых искажений на фазу тактовых импульсов (ТИ). Устр-во содержит задающий г-р 1, блок 2 выбора триггера (Т), Т 3 привязки, Т 4 задержки, девять эл-тов И-НЕ 5, 6, 8, 9, 13,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 Н 04 I 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1062878 (21} 4138951/24-09 (22) 28. 10.86 (46) 15.04.88. Бюл. И 14 (71) Воронежский политехнический институт (72) С.Д.Дунаев и Ю.С.Павлов (53) 621.396.662(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1062878, кл. Н 04 L 7/02, 1981.,„SU„„1389005 А 2 (54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ФАЗЫ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к телеграфной связи и повышает точность фазирования путем усреднения влияния краевых искажений на фазу тактовых импульсов (ТИ). Устр-во содержит задающий r-p 1, блок 2 выбора триггера (Т), Т 3 привязки, Т 4 задержки, девять эл-тов И-НЕ 5, 6, 8, 9, 13, 1389005

20

14, 15, 16, 21, эл-ты НЕ 7, 10, 11, блок 12 переключения импульсных последовательностей, инвертор 17, делитель 18 частоты, реверсивный счетчик 19. эл-т KIN 20, Т 22 управления.

При наличии импульсов информации на входе возможны две ситуации: ТИ отстают по фазе от значащих моментов (ЭМ) входного сигнала и ТИ опережают их по фазе. В 1-й ситуации появившийся 3М совпадает с потенциалом логич.О на выходе 2 делителя 18. Во 2-й ситуации он совпадает с потенциалом логич. 1 на этом же выходе. Выход 4 делителя 18 соединен с инверсным выходом последнего Т делителя 18 и 3М совпадает с потенциалами логич, 1 и логич. 0 на выходе 4 делителя 18 соответственно в 1-й и 2-й ситуациях.

Поэтому обе ситуации различаются появлением стробов на выходах различ1

Изобретение относится к телеграфной связи, а именно к синхронизации приемника с передатчиком, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. ¹ 1062878.

Цель изобретения — повышение точности фазирования путем усреднения влияния краевых искажений на фазу тактовых импульсов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства дискретной автоподстройки фазы тактовых импульсов °

Устройство содержит задающий генератор 1 блок 2 выбора триггера, триг" гер 3 привязки, триггер 4 задержки, первый и второй элементы И-НЕ 5 и 6, первый элемент НЕ 7, третий и четвер" тый элементы И-HE 8 и 9, второй и третий элементы HE 10 и 11, блок,12 переключения импульсных последовательностей, пятый — восьмой элементы И-НЕ 13 — 16, инвертор 17, делитель 18 частоты, реверсивный счетчик 19, элемент И31И 20, девятый элемент И-HE 21, триггер 22 управления.

Устройство работает следующим образом. ных эл-тов И-HE. Если ТИ отстают по фазе от 3М, на выходах эл-тов 5 и 8 присутствует логич. 1, а на выходах эл-тов 13 и 14 формируются стробы длительностью в один период следования импульсов г-ра 1. Эти стробы формируются по принципу выделения 3N °

Эл-т 13 формирует строб при появлении импульса информации, а эл-т 14 — при завершении этого импульса. Эти стробы объединяются эл-том 15 и поступают на вход сложения счетчика 19, срабатывающего на передних фронтах входных импульсов. На его вход вычитания поступает потенциал логич.О,. формируемый эл-том 16. Появление импульсов на суммирующем выходе счетчика 19 гово" рит о том, что фаза ТИ отстает от фазы 3М. Для подстройки фазы ТИ выполняется замена работающего Т в 1-й ступени делителя 18. 1 ил.

Последовательность импульсов с выхода задающего генератора 1 и ее инверсия, формируемая инвертором 17, поступают соответственно на входы 1 и 4 делителя частоты 18 и далее на связанные с ними счетные входы двух отдельных триггеров первой ступени делителя (на чертеже не показаны).

Эти триггеры равноправны, в каждый момент работает один из них, а второй остановлен в состоянии, при котором на его выходе присутствует потенциал " 1". Такая работа обеспечивается за счет подачи на входы 2, 3 делителя 18 частоты сигналов управления соответственно с выхода 1,2 блока выбора триггера 2. На одном из этих выходов присутствует потенциал "1", а на другом — "0". Тот триггер первой ступени, на управляющем входе которого присутствует потенциал " 1", делит частоту входного сигнала, а второй в этом время остановлен. Выходные сигналы этих триггеров объединяются элементом И-НЕ и через инвертор (на чертеже не показан) подаются на вход второй ступени делителя. 3a счет присутствия "1" на выходе остановленного

1389005

10

30

55 триггера на вход второй ступени в каждый момент времени проходит выходной сигнал того триггера, который в данный момент работает.

Входной сигнал поступает на вход двухразрядного регистра сдвига, входящего в состав блока 2 выбора триггера, в состав которого входят триггер 3 привязки и триггер 4 задержки, Триггер 3 привязки выполняет привязку импульсов входного сигнала к задним фронтам импульсов с выхода 1 делителя частоты. Триггер 4 задержки задерживает привязанные импульсы на величину, равную, периоду следования импульсов задающего генератора 1, т.е. моменты срабатывания триггеров блока 2 выборки триггера жестко сопряжены с номером триггера, работавшего в данный момент в первой ступени делителя 18 частоты, и, следовательно, имеется сопряжение с одним из фронтов импульсов задающего генератора 1.

При смене работающего триггера.в первой ступени делителя 18 частоты моменты срабатывания триггера 3 привязки переводятся с одного фронта этих импульсов на другой, а нри следующей смене — обратно. Смену моментов срабатывания триггера 4 задержки обеспечивает блок 12. Это необходимо, чтобы величина задержки была всегда равна одному периоду импульсов задающего генератора 1. При этом если моменты срабатывания триггера в первой ступени совпадают с передними фронтами импульсов задающего генератора 1, на вход триггера 4 задержки пропускаются импульсы непосредственно от задающего генератора 1, а если они совпадают с задними фронтами импульсов задающего генератора 1, на вход триггера 4 задержки эти импульсы поступают через инвертор 17.

Смена импульсов на входе триггера 4 задержки производится только после его очередного срабатывания, что обеспечивается соединением его выходов с управляющими входами 2, 3 блока 12.

При наличии импульсов информации на входе возможны две ситуации: тактовые импульсы отстают по фазе от значащих моментов входного сигнала и тактовые импульсы опережают по фазе .значащие моменты. В первой ситуации . появившийся значащий момент совпадает с потенциалом "О" на выходе 2 делителя 18 частоты или, что то же самое, -на выходе последнего триггера делителя 18 частоты.

Во второй ситуации он совпадает с потенциалом "1" на этом же выходе.

Учитывая, что выход 4 делителя 18 частоты соединен с инверсным выходом последнего триггера делителя 18 частоты, значащий момент совпадает с потенциалами " 1" и "0" на выходе 4 делителя 18 частоты соответственно в первой и второй ситуациях. Поэтому обе ситуации различаются появлением строчков на выходах различных элементов И-НЕ.

Если тактовые импульсы отстают по фазе от значащих моментов входного сигнала, на выходах первого и третьего элементов И-НЕ 5 и 8 постоянно присутствует потенциал "1", а на выходах пятого и шестого элементов ИНЕ 13 и 14 формируются стробы длительностью в один период следования импульсов задающего генератора 1. Эти стробы формируются по принципу выделения значащих моментов входного сигнала. При этом пятый элемент И-НЕ 13 формирует строб при появлении импульса информации, а шестой элемент И-НЕ

14 точно так же формирует строб при завершении этого импульса. Эти стробы объединяются седьмым элементом И-НЕ

15 и поступают на вход сложения реверсивного счетчика 19, срабатывающего на передних фронтах входных импульсов. На его вход вычитания в это время поступает постоянный потенциал 0, формируемый восьмым элементом

И-HE 16 из потенциалов "1" поступающих с выходов первого и третьего элементов И-НЕ 5 и. 8.

Реверсивный счетчик 19 имеет два выхода. На суммирующем выходе а импульс появляется только тогда, когда число импульсов, поступивших на вход сложения, превысит число импульсов, поступивших на вход вычитания, на величину, равную емкости реверсивного счетчика 19.

50.

Появление импульсов на суммирующем выходе реверсивного счетчика 19 говорит о том, что фаза тактовых импульсов регулярно отстает от фазы значащих моментов входного сигнала.

В этом случае для подстройки фазы тактовых импульсов выполняется замена работающего триггера в первой сту1389005 пени делителя 18 частоты. Это производится .следующим образом. Импульс с выхода а реверсивного счетчика 19 проходит через элемент ИЛИ 20 на счет5 ныи вход триггера 22 управления, срабатывающего на передних фронтах входных импульсов. Сигналы с его выходов беспрепятственно проходят через цепи объединения, состоящие из первого. элемента И-НЕ 5, первого элемента НЕ 7 и четвертого элемента И-НЕ 9, так как на вторых входах второго и четвертого элементов И-НЕ б и 9 второго элемента НЕ 10 в этой ситуации постоянно присутствует потенциал " 1" за счет потенциала "0" на выходе восьмого элемента И-НЕ 1б.

Под действием входного импульса триггер 22 управления изменяет свое состояние и потенциалы на его выходах меняются на противоположные. Соответственно изменяются потенциалы на управляющих входах 2, 3 делителя 18 частоты. Б результате этого работающий триггер в первой ступени делителя 18 частоты останавливается, а тот, который был до того останов." лен, начинает работу в этот же момент. IIepaoe переключение его происходит спустя половину периода следования импульсов задающего генератора 1 после смены состояния триггера 22 управления и, соответственно, смены управляющих потенциалов на выходах 1, 2 блока выбора триггера 2 и входах 2, 3 делителя 18 частоты.

За счет этого фаза тактовых импульсов сдвигается в сторону опережения на величину, равную половине периода следования импульсов задающего гене40 ратора 1.

Если тактовые импульсы опережают по фазе значащие моменты входного сигнала, на выходе пятого и шестого элементов И-HE 13 и 14 постоянно

45 присутствует потенциал "1", а на выходах первого и третьего элементов

И-НЕ 5 и 8 формируются стробы длительностью в один период следования импульсов задающего генератора 1 °, Формирование производится так же, как и в предыдущей ситуации. При этом первый элемент И-HE 5 формирует строб при появлении импульса информации, а третий элемент И-НЕ 8 точно так же 55 формирует строб при завершении этого импульса. Эти стробы объединяются восьмым элементом И"HE 1б и поступают на вход включения реверсивного счетчика 19. На его вход сложения в это время поступает постоянный по- .

В! I I тенциал О, Аормируемый седьмым элементом И-НЕ 15 иэ потенциалов " 1", поступающих с выходов пятого и шестого элементов И-НЕ 13 и 14.

Появление импульса на вычитающем выходе реверсивного счетчика 19 говорит о том, что фаза тактовых импульсов регулярно опережает фазу значащих моментов входного сигнала.

В этом случае для подстройки фазы тактовых импульсов заменяется работающий триггер в первой ступени делителя 18 частоты, но при этом начало работы нового триггера задерживается относительно момента остановки предыдущего триггера на время, равное одному периоду импульсов задающего генератора 1. Смена триггера происходит так же, как и при отставании фазы тактовых импульсов. Поэтому для понимания работы в данном случае достаточно рассмотреть, как осуществляется задержка включения нового триггера в первой ступени делителя 18 частоты.

Задержка включения нового триггера достигается с помощью запрещающих стробов длительностью в один период следования импульсов задающего генератора 1. Стробы формируются девятым элементом И-НЕ 21 из стробов опережения, поступающих с первого и третьего элементов И-НЕ 5 и 8, поэтому запрещающий строб по времени всегда совпадает с одним из стробов опережения.

Формирование производится следующим ,образом. Б момент появления импульса на вычитающем выходе Ъ ревЕрсивного счетчика 19 на втором входе девятого. элемента И-НЕ 21 появляется потенциал " 1", разрешающий прохождение на его выход сигнала, поступающего в это время на его первый вход. Поэтому появление импульса на выходе реверсивного счетчика 19 совпадает по времени с передним фронтом одного из входных импульсов, в качестве которых в данном случае выступают стробы опережения. Прохождение одного из них на выход девятого элемента И-НЕ

21 приводит к тому, что на его выходе формируется потенциал "0" на время, равное длительности строба опережения, или, что то же самое, одному периоду следования импульсов задающе05

7 18890

ro генератора 1, После окончания строI ба опережения на выходе девятого элемента И-НЕ 21 восстанавливается потенциал "1".

Поступление этого сигнала на вхо5 ды обоих цепей объединения, состоящих из второго элемента И-НЕ 6, первого элемента НЕ 7, четвертого элемента

И-НЕ 9 и второго элемента HE 10 формирует на выходах 1. 2 блока выбора триггера 2 потенциал "0", совпадающий по времени и длительности с таким же потенциалом на выходе девятого элемента И-НЕ 21. Начало этого потен15 циала совпадает с моментом смены состояния триггера 22 управления, переключаемого в данном случае импульсом с вычитающего выхода реверсивного счетчика 19, проходящим через эле- 20 мент ИПИ 20. Поэтому для останавливаемого триггера в первой ступени делителя 18 частоты рассматриваемый потенциал подтверждает состояние остановки, заданное ему триггером 22 управления. Реальное действие будет оказано только на тот триггер в первой ступени делителя 18 частоты, который должен начать свою работу после смены состояния триггера управления 22.

Это действие выразится в том, что потенциал "1", который выдан тригге" ром 22 управления на установочный вход включаемого триггера, не проходит через цепь объединения на выход

35 блока 2 выбора триггера. Он появляется на выходе блока только после окончания запрещающего строба на выходе девятого элемента И-HE 21. В результате этого реальная выдача разрешения начала работы для нового триггера в первой ступени делителя

18 частоты задержится относительно момента остановки другого триггера

45 на время, равное одному периоду следования импульсов задающего генератора 1. Первое переключение включаемого триггера в данном случае произойдет спустя полтора периода следования импульсов задающего генератора 1

50 относительно момента остановки предыдущего триггера.

За счет сочетания смены триггера в первой ступени делителя 18 частоты 55 с задержкой включения нового триггера фаза тактовых импульсов сдвигается в сторону отставания на величину, равную половине периода следования импульсов задающего генератора 1.

Две рассмотренные ситуации соответствуют случаю отклонения фазы тактовых импульсов от фазы значащих моментов принимаемого сигнала. Сигналы, поступающие на вход реверсивного счетчика 19, являются суммой регулярной и случайной составляющих. Направление отклонения фазы создает регулярную составляющую. Случайная составляющая определяется смещением значащих моментов принимаемого сигнала под действием помехи. За счет усреднения влияния случайной составляющей ослабляется и подстройка фазы тактовых импульсов производится в соответствии с направлением отклонения фазы тактовых импульсов, т.е. в соответствии с регулярной составляющей сигнала на входе реверсивного счетчика 19.

При отсутствии расхождения фаз тактовых импульсов и значащих моментов принимаемого сигнала на входе реверсивного счетчика 19 присутствует только случайная составляющая сигнала. За счет ее усреднения влияние краевых искажений на фазу тактовых импульсов ослаблено в той же степени, что и при расхождении фаэ.

Формула изобретения

Устройство дискретной автоподстройки фазы тактовых импульсов по авт. св. к- 1062878, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фазирования путем усреднения влияния краевых искажений на фазу тактовых импульсов, блок выбора триггера содержит последовательно соединенные триггер привязки и триггер задержки, а также первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы И-НЕ, реверсивный счетчик, элемент KIH, триггер управления, седьмой, восьмой и девятый элементы

И-НЕ, первый, второй и третий элементы НЕ, при этом прямой выход триггера привязки соединен с первыми входами первого и третьего элементов И-HE вторые входы которых подключены к инверсному выходу триггера задержки, прямой выход которого соединен с первыми входами второго и четв ртого элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены к инверсному выходу триг10

1389005

Составитель П.Курячьев

Редактор М.циткина Техред Д.Олийнык КорректорВ.Гирняк

Заказ 1586)57 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гера привязки и к входу триггера задержки, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены через пятый элемент И-НЕ с входом сложения реверсивного счетчика, выходы третьего и

5 четвертого элементов И-HE подключены через шестой элемент И-НЕ к входу вычитания реверсивного счетчика и первому входу седьмого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с вычитающим выходом реверсивного счетчика, суммирующий выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом триггера управления, выходы которого подключены к первым входам восьмого и девятого элементов И-НЕ, вторые входы которых объединены и соединены с выходом седьмого элемента И-НЕ, причем. J-вход триггера привязки подключен через третий элемент НЕ к своему

К-входу и является информационным

l входом устройства, тактовый вход триггера задержки является первым входом блока выбора триггера, вторым входом которого служит тактовый вход триггера привязки, третьи входы третьего и четвертого элементов -HE объединены и являются третьим входом блока выбора триггера, четвертый вход которого подключен к объединенным третьим входам первого и второго элементов

И-НЕ и соединен с четвертым выходом делителя частоты, выход восьмого элемента И-НЕ подключен к входу первого элемента НЕ, выход которого является первым выходом блока выбора триггера, вторым выходом которого является выход второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом девятого элемента И-НЕ,.прямой и инверсный выходы триггера задержки являются соответственно третьим и четвертым выходами блока выбора триггера.