Устройство для вычитания близких частот двух импульсных последовательностей

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но при проектировании 1и создании устройств автоматической подстройки частоты систем синхронизации, например , при сведении частот двух нетермостатированных кварцевых генераторов одной номинальной частоты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения формирования запоминаемого значения разностной частоты при отключении одной из входных импульсных последовательностей. Устройство содержит элементы 1 и 2 задержки , элементы НЕ 3-6, элементы И 7-9 и 15-17, триггеры 10 и 14, элементы ШИ 11 и 18, входные шины 12 и 13 первой и второй юетульсных последовательностей , счетчики 19-21 импульсов, блок 22 совпадения, блок 23 начальной установки, выходную шину 24. Использование устройства для вычитания близких частот обеспечивает сведение частот тактовых генераторов при отключении одной из сравниваемых частот , что особенно важно в системах синхронизащвд управления объектами. 1 ил, (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК сЮ 4 H 03 К 5/156

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИД=ТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1056443 (21) 4237825/24-21 (22) 06.02.87 (46) 15.03.89. Бюл. У 10 (71) Ленинградский механический институт им. Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. (72) И.А. Кузьмин н Л.Я. Черных (53} 621.374(08&,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1056443, кл. Н 03 К 5/22, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ БЛИЗКИХ

ЧАСТОТ ДВУХ ИИПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании:,и создании устройств автоматической подстройки частоты систем сйнхронизации, например, при сведении частот двух нетермостатированных кварцевых генерато,SU„„1465974 A 2 ров одной номинальной частоты. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей — достигается за счет обеспечения формирования запоминаемого значения разностной частоты при отключении одной из входных импульсных последовательностей. Устройство содержит элементы 1 и 2 задержки, элементы ИЕ 3-6, элементы И 7-9 и 15-17 триггеры 10 и 14, элементы

ИЛИ 11 и 18, входные шины 12 и 13 первой н второй импульсных последовательностей, счетчики 19-21 импульсов, блок 22 совпадения, блок 23 начальной установки, выходную шину 24. Использование устройства для вычитания близких частот обеспечивает сведение частот тактовых генераторов прн отключении одной as сравниваемых частот, что особенно важно в системах синхронизации управления объектамк.1ил

1465974

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании и создании устройств автоматической подстройки частоты систем синхронизации, например, 5 при сведении частот двух нетермостатированных кварцевых генераторов одной номинальной частоты.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности формирования запомненного значения разностной частоты при отключении одной из входных импуль .ных последовательностей. !

На чертеже изображена функциональ*ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 элементы задер;кки,„ с перво- 20

1 го цо четвертый элементы HE 3-6 ( с первого по третий элементы И 7-9, первый триггер 10, первый элемент

ИЛИ 11, входные шины 12 и 13 первой

"С и второй импульсных последовательностей, второй триггер 14, с четвер( того по шестой элементы И 15-17, второй элемент ЕЛИ 18, первый 19, второй 20 и третий 21 счетчики импульсов, блок 22 совпа„цения, блок 23 на- ЗО чальной установки, выхоцную шину 24, Выход второго элемента ИРЛ 18 соединен с выходной шиной 24. Выход первого триггера 10 соецинен с первым

1 входом первого зле:мента И 7, второй вход которого подключен к входной ши-не 12 и к первому входу второго элемента И 8, выход которого соединен с первым входом первого триггера 10, а второй вход — с входной шиной 13 и щ через первый элемент i — с треть»пч входом первого элемента И 7, при этом выход первого элемента ИЛИ 11 соединен с вторым входом первого триггера

10 выход которого подключен к перво-45 му входу третьего элемента И 9, второй вход которого соединЕн с вхоцом первого элемента 1 задержки и через первый элемент HE 3 - с четвертки входом первого элемента. И 7, выход которого подключен к первому вхоцу первого элемента йЛИ 11 второй вход которого соединен с выходом третьегс, элемента И 9, третий вход которого подключен к выходу второго элемента

НЕ 4, ВХОД КОТОРО..-O O PHHC!H I вым входом BTopoI Î эле1»ента И 8 H че."= рез второй элемент 2 — с четвертым входом третьего элемента И 9 и с вхо— дом третьего элемента HE 5, выход которого подключен к пятому входу первого элемента И 7 и к третьему входу второго элемента И 8, четвертый вход которого соединен с пятым входом третье."о элемента И 9 и через четвертый элемент HE б - с выходом первого элемента 1 задержки. Первый и второй входы второго триггера 14 соединены с выходами первого 7 и третьего 9 элементов И, а входы второго элеменT-a KIN 18 подключены к выходам четвертого 15 и пятого 16 элементов, первые входы которых связаны с прямым и инверсным выходами второго триггера 14, а вторые — с выходом шестого элемента И 17. Входы блока 22 совпадения соединены с выходами каждого из разрядов первого 19 и второго

20 счетчиков, а выход — с первым входом шест; o элемента И 17, два других входа которого подключены к инверсному и прямому выходам соответственно первого и второго разрядов третьего счетчика 21, вход которого соединен с выходом первого элемента

ИЛИ 11, инверсный выход второго разряда. связан с входом второго элемента

И 8, а прямой выход первого разряда

»IoäêëIo÷åí к входу разрешения счета первого счетчика 20, вход которого соединен с входной шиной 12 и с вхо.дом второго счетчика 19, вход начальной установки которого подключен к выходу шестого элемента И 17, а входы установки счетчиков 20 и 21 связаны с выходом блока 23 начальной установки, который, кроме того, подключен к третьему входу первого триггера 10.

Устройство работает следующим образом.

При различии вычитаемых частот фронты импульсов последовательности с меньшей частотой от периода к периоду отстают по фазе от фронтов соответствующих импульсов в последовательности с большей частотой.

В результате последовательного фазового набега через время, определяемое расстройкой частот происходит совпадение (событие Y ) передних фронтов импульсов сравниваемых последовательностей.

После этого возможно или совпадение переднего фронта импульса последовательности Г1 и заднего фронта и»пульса последовательности fq (собы1465974 тие Y<) или совпадение заднего фронта импульса. последовательности f, и переднего фронта импульса последовательности (событие Y ).

При Е, < f первым возйикает событие У, а при f > > f 2 - событие У>.

Импульсные последовательности f< и

f, частоты которых необходимо вы-. честь, подаются соответственно иа 10 входы второго элемента 2 задержкй, второго элемента НЕ 4 ° первого элемента 1 задержки и первого. элемента

НЕ 3, при этом импульсы с выходов первого 1 и второго 2 элементов за- 15 держки поступают на входы четвертого

6 и третьего 5 элементов НЕ соответственно. Таким образом, из сравниваемых последовательностей формируются дополнительные последовательности: 20 задержанные, инвертированные и задержанные инвертированные. Каждому из событий У У, и У> соответствует определенная комбинация импульсов в основных и дополнительных последова- 25 тельностях. Подключение соответствующих последовательностей в этих комбинациях к входам первого 7, второго

8 и третьего 9 элементов И 7-9 позволяет зафиксировать появление этих 30 событий. На выходе второго элемента

И 8 формируется импульс совпадения, соответствующий появлению события Y на выходе первого элемента И 7 формируется импульс совпадения, соответст- 35 вующий появлению события У, на выходе третьего элемента И 9 формируется импульс совпадения, соответствующий .появлению события Уg.

При возникновении события Y сиг- д0 нал с выхода второго элемента И 8 воздействует на первый триггер 10 и устанавливает его в состояние разрешения работы управляемых им первого

7 и третьего 9 элементов И, поскольку 45 знак расстройки неизвестен,т.е. неизвестно, какое из событий Y. нли У> произойдет первым после события Y

При срабатывании первого элемента

И 7 импульс с его выхода через первый элемент ИЛИ 11 поступает на второй вход первого триггера 10, в результате чего низкий потенциал с вы- хода триггера 10 запрещает работу первого 7 и второго 9 элементов И, поэтому возникновение события Уз после события У не оказывает влияния на работу устройства. При срабатывает первый элемент И 7, а третий элемент И 9 не работает. При

f < f срабатывает третий элемент

И 9, а не работает первый элемент И 7.

Событие Y (Y ) появляется с разкостной частотой, поскольку наступление следующего события Y (Уд) происходит через время, за которое разность фаз двух колебаний, зафиксированная в событии Y<(Y>},изменяется на период.

Первый импульс совпадения, соответ ствующий появлению события У> воздействует на вход второго триггера

14, устанавливая на его прямом выходе высокий потенцил. Это определяет открытое состояние четвертого элемента И 15 для прохоздения импульсов, поступающих с выхода блока 22 через шестой элемент И 17 на другой его вход. Йестой элемент И 17 вначале закрыт по двум входам низким потенциалои с инверсного и прямого выходов первого и второго разрядов (третьего) счетчика 21.

С выхода первого элемента ИЛИ 11 импульс совпадения, соответствующий появлению события Y, поступает также на вход третьего счетчика 21, что приводит к появлению высокого потенциала на прямои выходе первого разряда. Этим снимается блокировка счета второго счетчика 20, на счетный вход которого поступают импульсы с входной шины 12.

Когда событие У произойдет второй раз, то на прямом выходе первого pasряда третьего счетчика 21 установится низкий потенциал, что приводит к блокировке счета второго счетчика 20.

Таким образом, во втором счетчике 20 оказывается записанным число, пропорциональное периоду разностной частоты.

На вход первого счетчика 19 с входной шины 12 поступают входные импульсы. Когда число в первом счетчике 19 станет равным числу, записанному во втором счетчике 20, на выходе блока 22 появляется импульс, поступающий на вход шестого элемента И 17, на два других входа которого поступа" ет высокий потенциал с инверсного и прямого выходов соответственно первбго и второго разрядов третьего счетчика 21. Вследствие этого. на выходе шестого элемента И 17 появляется импульс, который проходит через элементы И 15 и ИЛИ 18 на выходную шину 4

Импульс, который формируется блоком 23 и определяет начало процесса сравнения, поступает на входы установки второго 20 и третьего 21 счетчиков и устанавливает их в начальное

1 ,нулевое состояние. Обнуление rtepaoro счетчика 19 периодически производит- 1п

,ся через шестой элемент И 17 импуль,ñîì с выхода блока 22. (Низкий потенцил с инвс.рсного вы,хода второго разряда третьего счетчика 21 поступает на вход второго элемента И 8 и закрывает его. Этим зап- рещается появление импульса совпадения на его выходе вследствие наступления последующих событий У,. Та-ким образом, на выходе второго эле( мента ИЛИ 18 появляются импульсы, . следующие с раэкостной частотой, значение периода которой н цифровом виде хранится во втором счетчике 20. Новый этап определения разности частот 25 может быть произведен после подачи импульса начальной установки с блока 23, После того,как в тречьем счетчике 21 будет запис.ано число два (проиэошло два события Х ) отключение сравииваемой последовательности от входной шины 13 не скажется ка работе устройства.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает сведение частот

35 тактовых генераторсв при отключении одной из сравниваемых частот, что особенно важно в системах синхронизации управления объектами.

В системах с. применением импульсных методов передачи и временного стробирования приемника необходимо обеспечение синхронной работы передающей и приемной частеи. Как известно, зто условие выполняется посред- 4. ством частотной и фазовой авгоподстроек тактовых генераторов на приемной и передающей сторснах. Фактическое различие номинальных частот генераторов существенным образом 50 влияет на работу системы фазовой автоподстройки (ФАП).

Кварцевые генераторы беэ применения дополнительных специальных мер по стабилизации частоты имеют нестабильность порядка 10 . Очевидно,что такой же величины будет и начальная .расстройка генераторов. Если принять, что допустимое рассогласование между

6 сигнальным и стробпрующимь импульса-:

\ ми имеет порядок 10 с„ а период сигнальных импульсов - 10 с, а порог накопителя ФАП принять равньм нескольким десяткам, то можно показать, что начальная расстройка генераторов. должна быть порядка 10, т.е. требуется введение специальных мер для повышения стабильности частот задающих генераторов, на два порядка (от

10 до 10 ), либо необходимо повысить частоту фазовой коррекции стробов, что снизит помехоустойчивость вследствие вынужденного уменьшения емкости накопителя.

Таким образом, расширение функциональных возможностеи предлагаемого устройства дает возможность более широкого его использования, что приводит к улучшению характеристик систем (например, позволяет снизить частоту фазовой коррекции стробов, т.е. повысить порог накопителя в системе ФАП, что, в конечном итоге,повышает помехоустойчивость системы).

Формула изобретения

Устройство для вычитания близких частот двух импульсных последователькостей па авт..св. Ф 1056443, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования запомненного значения разностной частоты при отключении одной из входных импульсных последовательностей, в него введены второй триггер, четвертый, пятый, шестой

""ëåìåHòû И и в-орой элементы ИЛИ, входи которого подключены к выходам четвертого и пятого элементов И, а их первые входы подключены к первому и второму выходам второго триггера, .вторые входы соединены с выходом шестого элемента. И, а первый и второй входы второго триггера соединены с выходами первого и третьего элементов

И, первьЖ, второй и третий счетчики импульсов и блок совпадения, первая и вторая группы входов которого соединены поразрядно с выходами первого и второго счетчиков импульсов, а выход с первым входом шестого элемента И, второй и третий входы которого подключены к инверсному и прямому выходам соответственно первого и второго разрядов третьего счетчика им14б5974

Составитель А. Смирнов

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Ревин

Заказ 955/54 Тирах 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета 1lo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 пульсов, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго разряда третьего счетчика импульсов связан с пятым

6 входом второго элемента И, а прямой выход первого разряда третьего счете чика импульсов подключен к входу разрешения второго счетчика импульсов, вход которого соединен с входной шиной первой импульсной последовательности и с входом первого счетчи« ка импульсов, входы начальной установки которого подключены к выходу шестого элемента И, и входы установки первого и третьего счетчика импульсов связаны с выходом блока начальной установки, который также подключен к третьему входу первого триггера, а выход второго элемента ИЛИ соединен с выходной шиной.