Устройство для формирования импульсов разностной частоты

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вццеления малой разности частот двух импульсных последовательностей, например, в схемах контроля работы резервированных высокостабильных генераторов импульсов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит два триггера 1, 2, два злемента ИЗ, 4, два инвертора 5, 6, два элемента задержки 7, 8, две входные шины 9, 10, два селектора 11,12, две выходные шины 13, 14. Новым является введение двух элементов задержки и новых функциональных связей. Это позволяет производить сравнение частот двух одинаковых высокостабильных , например, кварцевых, генераторов импульсов, частоты которых отличаются лишь на величину заданного допуска , благодаря чему устройство может быть использовано в схемах высоконадежных резервированных высокостабильных генераторов импульсов. 2 ил. S (Л

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 Н .03 K 5/156, 5/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П64Т СССР (21} 4246089/24-21 (22) 19.05.87 (46) 15.03.89. Бюл. Р 10 (72) В.А. Ойкин, E.À. Евсеев, А.С. Чередниченко и Н.Н. Карабаза (53) 621.374(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

У 1187258, кл. H 03 К 5/156, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1228252, кл. Н 03 К 5/19, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к автома-тике и вычислительной технике и может быть использовано для выделения малой разности частот двух импульсных последовательностей, например, в схемах контроля работы резервиро„„SU,„, 1465976 А1 ванных высокостабильных генераторов импульсов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит два триггера 1, 2, два элемента И 3, 4, два инвертора 5, 6, два элемента задержки 7, 8, две входные шины 9 ° 10, два селектора 11,12, две выходные шины 13, 14. Новым является введение двух элементов задержки и новых функциональных связей.

Это позволяет производить сравнение частот двух одинаковых высокостабильных, например, кварцевых, генераторов импульсов, частоты которых отличаются лишь на величину заданного допуска, благодаря чему устройство может

Ф быть использовано в схемах высоконадежных резервированных высокостабильных генераторов импульсов. 2 ил.

1465976 2 первый 11 и второй 12 селекгоры — к первой 13 к второй 14 выходным шикам соответственно.

Величину задержки элементов 7 и 8 задержки выбирают из условия возможной девиации входных частот„ но не меньше суммарного времени срабатывания одного триггера и одного элемента И. В качестве элемента задержки можно использовать линию задержки, например ИЛЗ или ЛЗЕ. Селекторы 11 и 12 содержат элементы задержки и элемент И, один вход которого соединен с входом селектора непосредственно, а другой — через элемент задержки. Выход элемента К является выходом селектора.

Состояние триггеров, при котором на прямом выходе — разрешающий (высокий) потенциал, принято за единичное—

"1, а состояние, при котором на ин— версном выходе - разрешающий потенциал, за нулевое — "О". При поступлении сигналов на 8- и К-входы иа двух выходах устанавливается единичный потенциал независимб от сигнала ка

С-входе. При отсутствии сигналов ка

S- u R--входах и при подаче положи-тельного перепада ка С-вход триггер устанавливается в единичное состояние. Такому требованию отвечает, например, ИИС 564ТВ1.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для выделения разности частот, в том числе и малой, двух импульсных последовательностей, 5 например, в схемах контроля работы резервированных высокостабильных генераторов импульсов.

Цель изобретения — повышение на l0 дежности благодаря упрощению устройства, достигаемому за "чет уменьшения числа входящих элементов, при сохранении всех его функциональных возможностей.

На фиг. f изображена структурная схема предлагаемого устройства; ка фиг. 2 — диаграммы работы устройства, где а — первая входная шина; (б — вторая входная шина „ в - выход первого элемента задержки; г — выход первого инвертора; д — выход первого триггера; е — первая выходная шина; 25 ж - выход BTopo),o элемента за1 держкир

L и — выход второгр инверстора; к — выход второго триггера; л " вторая выходная шина. ЗО

Устройство содержит первый 1 и второй 2 триггеры, первый 3 и второй

4 элементы И, первый 5 и второй 6 элементы НЕ, первый 7 и второй 8 элементы задержек, первук) 9 и вторую 1Î входные шины, первый 11 и второй 12 селекторы импульсов минимальной длительности, первую 13 и вторую 14 выходные шины.

Первая входная шина 9 соединена с входом первого элемента 7 задержки и с R-входом второго триггера 2. Вторая входная шина fÎ подключена к входу второго элемента 8 задержки и к

R-входу первого триггера 1. Выходы первого 1 и второго 2 триггеров соединены с первыми входами первого 3 и второго 4 элементов И соответственно. Выход первого элемента 7 задержки соединен с вторым входом первого элемента И. 3 и через первый элемент НЕ 5 — с C-входом первого триггера 1. Выхоц второго элемента 8 задержки подключен к второму входу второго элемента И 4 и через второй элемент HE 6 — к С-входу второго триггера 2. Выходы первого 3 и второго 4 элементов И подключены к S-входам первого 1 и второго 2 триггеров через

Входные сигналы принимаются равной длительности. В противном случае для формирования входных сигналов равной длительности необходимо использовать формирователи.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 1 и

2 устанавливаются в исходное нулевое состояние (цепи сброса ка чертеже не показаны, при использовании ИИС

5647В1, имеющей только по одному ус-. тановочному входу, сигнал сброса можно подавать на R-вход через элемент

ИЛИ).

Первый импульс, поступающий на вход устройства, например на первую входную шину 9 (фиг. 2а), подтверждает нулевое состояние второго триггера 2, задерживается ка первом элементе 7 задержки (фиг.2в) к поступает ка второй вход первого элемента

И 3. Так как первый триггер 1 находится в нулевом состоянии (фиг.2д), то на его прямом выходе — низкий потенциал, т.е. первый элемент И 3 зак1465976 рыт по первому входу. На выходе устройства сигнал отсутствует (фиг.2Е).

По заднему фронту входного импульса (фиг.2а), задержанному на первом элементе 7 задержки и проинвертированному первым элементом НЕ 5, устанавливается в единичное состояние первый триггер 1 (фиг. 2д). Если на вторую входную шину 10 импульс не 1ð поступит, а следующий импульс поступит на первую входную шину 9, то он задержится на первом элементе 7 sa держки, а затем через первый элемент

И 3 пройдет на первый выход уетрой- 15 ства. Если после поступления импульса на первую входную шину 9 (фиг.2а) импульс поступает на вторую входную шину 10 (фиг. 2б), то первый триггер

1 установится в нулевое состояние. 2р (фиг.2д), а второй триггер 2 - в еди" ничное (фиг.2к). Прохождение импульса аналогично описанному для импульса на первой входной шине 9 (фиг.2ж, и,к,л). 25

Таким образом, при поступлении чередующихся импульсов, на выход устройства импульсы не проходят.

Рассмотрим случай, когда из двух Зр сравниваемых, близких по частоте импульсных последовательностей, частота второй последовательности несколько превышает частоту первой последовательности. Из фиг. 2 видно,что

35 пока входные импульсы не совпадают во времени, работа устройства аналогична вышерассмотренной.

При дальнейшем взаимном перемещении наступает момент частичного совпадения входных импульсов (фиг.2а,б).

В этом случае первый триггер 1 не установится в единичное состояние по заднему фронту входного импульса на первой входной шине 9 (фиг.2д,а), так как на его К-входе уже присутствует импульс со второй входной шины

10 (фиг, 2б). По заднему фронту этого импульса, задержанного на втором элементе 8 задержки, второй триггер.

2 установится в единичное состояние (фиг.2б,ж,и,к). Следующий импульс на первой входной шине 9 установит второй триггер 2 в нулевое состояние (фиг.2a,ê).Таким образом, при час55 тичном совпадении импульсов, наступившем в результате их взаимного перемещения, на выход устрайства импульсы не проходят.

Рассмотрим случай полного совпадения во времени импульсов на первой

9 и второй 1О входных шинах (фиг.2а,б), Из вышеописанной работы устройства и диаграмм его работы (фиг.2а,б,в,г, дужкиyK) видно что пО ОКОичанню входных импульсов первый 1 и второй

2 триггеры установятся в единичное состояние (фиг. 2д,к). На выходе устройства импульсы отсутствуют (фиг.2е, . л).

При дальнеййем взаииком перемещении один из входных импульсов поступит на вход устройства первви. Допустим, первым поступил юатульс на вторую входную шину 1О. При этом возможны два случая. Первый случай, когда разница в моментах поступления импульсов на вход меньше разницы, обусловленной девиацией, второй случай— больше разницы обусловленной девиацией.

Рассмотрим первый случай. На вторую входную щину 10 поступил импульс (фиг. 2б). Своим передним фронтом он установил в нулевое состояние первый триггер 1 (фиг.2д), и, кроме этого, поступил на вход второго 8 элемента задержки. Так как время задержки выбрано равным времени сдвига, обуслов ленным девиацией, as рассматриваемом случае оно больше, чем до поступления импульса на С-вход второго триггера

2, на его К-вход поступит импульс с первой входной шины 9 (фиг. 2б) и установит второй триггер 2 в нулевое состояние (фиг. 2к). По задним фронтам входных импульсов триггеры 1 и 2 установятся в единичное состояние.

Таким образом, при опережении одним входным импульсом другого на время, меньшее разницы, обусловленной девиацией, на выходах устройства импульс не формируется.

Рассмотрим второй случай. Импульс, поступающий на вторую входную шину

10 (фиг. 2б), своим передним фронтом установит в нулевое состояние первый триггер 1 (фиг. 2д) и поступит на вход второго элемента 8 задержки. С выхода второго элемента задержки 8 (фиг. 2и) импульс поступит на С-вход второго триггера 2 и на второй вход второго элемента И 4. Так как импульс на второй входной m. :íå 10 опережает импульс на первой входной шине 9 уст ройства на время, превышающее время задержки, то к моменту прихода импульса на второй вход. второго элемента И 4 второй триггер 2 находится в единичном состоянии, а на выходе второго элемента И 4 сформируется импульс (фиг. 2а,б,ж,к,л). Импульс с выхода второго элемента И 4 поступит через второй селектор 12 на вторую выходную шину 14 и на S-вход второго триггера 2, подтверждая этим 10 высокий потенциал на его единичном выходе. Импульс на второй выходной шине 14 окончится по окончанию импульса на выходе второго элемента 8 задержки. После этого снимается им- 16 пульс с S-входа второго триггера 2,, но будет продолжать действовать импульс на Квходе триггера 2, в ре-.. зультате чего триггер 2 установится

1 в нулевое состояние (фиг. 2к). 20

Таким образом, на выходе устрой-, ства формируется импульс лишь в том .

; случае„ если импульс одной последо вательности опережает импульс другой последовательности на время, превы- 26 шающее допустимую девиацию.

Первый 11 и второй 12 селекторы минимальной длительности импульсов предназначены для нсклчеиия ao3No ЗО ности попадания на выход устройства импульсов помехи. Длительность поме хи не превышает суммарного времени срабатывания триггера и элемента И, исходя из этого предъявляются требования к селекторам импульсов. Обра-! зование помехи возможно и том случае,, 1, если после поступления юаиульса на ,.С-вход триггера и до поступления . импульса на S-вход на R-:âõîä тригге4О ра поступит импульс. Время от импульса, поступившего на С-вход до ;прступления импульса на S-вход, определяется суммарным временем срабатывания триггера и элемента И.Таким образом, иредлагаемое устройство выполняет те же функции,что и устройство-прототип, но содержит значительно меньше элементов, т.е. оно проще.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов разностиой частоты, содержащее первый и второй триггеры, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, первьй и второй селекторы импульсов минимальной длительности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения надежности за счет упрощения устройства, в него введены первый и второй элементы НЕ и первий и второй элементы задержки, причем вход первого элемента задержки подкхаочеи к первой входной шине и к

R-входу второго триггера, а выходк второму входу первого элемента И и через первый ээзмент НŠ— к С-входу первого триггера вход второго эле." мента задержки соединен с второй входной шиной и с R-входом первого триггера, выход — c вторым входом второго элемента И и через второй элемент 8K - с С-входом второго триггера, выходы первого и второго элементов И подкжючены соответственно к Б-входам первого и второго триггеров и через первый и второй селекторы минимальной длительности — соответственно к первой и второй выходным шинаа устройства.

1465976

Редактор А. Ревин

Заказ 955/54 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

0 б

3 д

Составитель А. Смирнов

Техред Л.Олийнык Корректор М. Васильева