Делитель частоты на три

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение симметрии выходного сигнала в широком частотном диапазоне. Цель изобретения достигается путем введения элемента НЕ 7, элемента И-НЕ 8 со связями. Устройство также содержит D-триггер 1, RS-триггеры 2, 3, элементы И-НЕ 4, 5, входную 6 и выходную 9 шины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1569976 (51)5 Н 03 К 23/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463173/24-21 (22) 20.07.88 (46) 07.06.90. Бюл. N 21 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. N.Àçèçáåêîâà (72) М.П.Грановский и Б.И.Исмайлов (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 784004, кп. Н 03 К 23/00, 22.01.79.

Авторское свидетельство СССР

В 1354414, кл. Н 03 К 23/40, 17.01.86.

2 (54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАГТОТЕ! НА ТРИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения— повышение симметрии выходного сигнала в широком частотном диапазоне.

Цель изобретения достигается путем введения элемента НЕ 7, элемента

И-НЕ 8 со связями. Устройство также содержит 0-триггер 1, RS-триггеры

2, 3, элементы И-НЕ 4, 5, входную 6 и выходную 9 шины. 2 ил.

1569976

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в

:устройствах автоматики и вычислительной техники, а также в синтезаторах частот.

Цель изобретения — повышение симметрии выходндго сигнала в широком частотном диапазоне °

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его ра;боты.

Делитель частоты на три содержит

D-триггер 1 первый и::-.торой КЯ-триг1 5 геры 2.и 3, первый и второй элементы

И-HE 4 и 5, входную шину 6, подключенную к С-входу D-триггера I, прямой выход первого RS-триггера 2 подключен к третьему входу второго элемента И-НЕ 5, выход которого подключен к S-входу второго RS-триггера 3, Й-вход которого подключен к прямому выходу первого RS-триггера 1, содержит также элемент НЕ 7, третий элемент И-НЕ 8, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера 1, первый вход — с инверсным выходом

D-триггера 1 и D-входом D-триггера

1, второй вход - с выходом элемента

НЕ 7, вход которого подключен к входной шине 6, прямой выход D-триггера 1 подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 5, второй вход, которого подключен к выходу элемента

НЕ 7, причем прямой выход второго

RS-триггера 3 подключен к второму входу первого элемента И-НЕ 4, первый вход которого подключен к входной шине 6, а выход подключен к R-входу первого RS-триггера 2, выход когоро- 40

ro подключен к выходной шине 9, инверсный выход второго RS-триггера 3 подключен к S-входу D-триггера 1.

Делитель частоты работает следую ì образом. 45

Пусть триггеры 1 и 3 находятся в нулевом состоянии (О = 0 и = 3

1 на фиг. 2) . Тогда, при отсутствии счетных импульсов на входной шине

6 (С = О) на выходе инвертора 7 ус- 50 танавливается единица, которая совместно с единицей, поступающей с инверсного выхода триггера 1 на дру. гой вход. элемента И-НЕ 8, приведет к срабатыванию последнего и появлению на его выходе нуля, под воздействием которого триггер.2 установится в состояние 1 которая поступает на выход 9 устройства.

При поступлении в устройство импульсов С, имеющих скважность, равную 2, по положительному фронту первого импульса триггер 1 переключится в состояние "1", при котором на его инверсном выходе устанавливается нулевой потенциал, блокирующий прохождение через первый элемент И-НЕ 8 первого инверсного импульса С на триггер 2. Второй элемент И-НЕ 5 по этому импульсу .С срабатывает, так как на его оба разрешающих входа поступают единицы с прямых выходов триггеров 1 и 2, и на его выходе появится

"0", который триггер 3 установит в состояние "1 по входу S. При этом на его прямом выходе появится единичный потенциал, разрешающий работу третьего элемента И-НЕ 4, а на инверсном выходе — нулевой потенциал, удерживающий триггер 1 по его S-входу в единичном состоянии, при котором продолжается блокирование элемента И-НЕ 8 "нулем".с инверсного выхода триггера 1. Поэтому второй импульс С не воздействует на состояние триггера 1, но через элемент

И-НЕ 4 сбросит триггер 2, на прямом выходе которого установится "0", под воздействием которого установится в ".0" также триггер 3, который заблокирует: элемент И-НЕ 4,. но снимет нулевой потенциал с S-входа триггера 1, который останется в единичном состоянии, так как срабатывает по фронту счетных импульсов, и сможет вернуться в нулевое состояние только по фронту следующего импульса С.

При поступлении третьего импульса

С триггер 1 переключается в "0", блокируется элемент И-НЕ 5, но снимается блокировка с элемента И-НЕ 8. Поэтому с приходом третьего инверсйого импульса С с выхода инвертора 7 от кроется только элемент И-НЕ 8 и переключится в "1" только триггер 2, который будет находиться в единичном состоянии, пока не поступит четвертый импульс С, переключающий аналогично первому импульсу триггер 1 в единичное состояние, разрешающее . сброс второго триггера 2 в "0" ло пятому импульсу С, действующему аналогично второму импульсу С.

Следовательно (фиг. 2), переключения триггера 1 происходят по первому, третьему и четвертому импульсам т „e этим тряг = эй . Г"х ча. "o я

15699 следования делится на три, но скважность его выходного сигнала не равна двум. Переключения .триггера 2 происходят по второму и пятому импульсам С и третьему инверсному импульсу

С, т.е. вторым триггером 2 частота следования импульсов С также делится на три, но скважность q его выходного сигнала равна 2 °

Для надежной работы устрокства при воздействии второго импульса не- обходимо соблюдение следующего условия:

76

6 а время задержки t установления нулевого уровня на этом же выходе (O = О) относительно положительного фронта .счетных импульсов С определяется суммарным временем срабатывания элемента 4 и двух элементов И-НЕ в триггере 2 о и 2-1 " -г °

Тогда реальная длительность t< выходного импульса будет

t„- Зе, — (t — t ). (1,1) "3 У где t — время переключения тригге1 ра 1; время переключения триггер ра 2; — время переключения тригге3 ра 3; — время срабатывания третьего

Ф элемента И-НЕ 4. . При соблюдении указанного условия обеспечивается надежная работа триггера 1 и всего делителя частоты на три, что легко выполняется при использовании в качестве триггера 1 универсального D(T)-триггера.

Полная симметрия выходного сигнала получается для рассматриваемого и известного устройств при выполнении равенства длительностей импульса t „ и паузы й„ величине Зйс, при скважности счетных импульсов q с 2, т.е.

И П с где t с — длительность счетных (входных) - импульсов.

Нарушение этой симметрии зависит от величин задержек логических элементов и схемотехники обоих устройств.

Более точный временной анализ устройства по изобретению показывает, что время задержки t появления единичного уровня на выходе О RS-триг- гера 2 и устройства (Я = 1) относи. тельно отрицательного фронта счетных импульсов С определяется суммарным временем срабатывания элементов 7 и

<8 и элемента И-НЕ в триггере 2, т.е. имеем )

I 1 + ti 1 °

Из-за технологического разброса

dtcp времен tcp срабатывания логических элементов t — t О и имеем о

1 р 1 ср

3. ) Так как уменьшение t приводит к увеличению tä, и наоборот, то отклонение от симметрии выходного сигнала можно оценить величиной

25 (1. 2) Ct и- tnf= 2 аеЧэ а относительное отклонение от симметрии величиной

2 8tcp

Зе! tg tnt

ЗЕс

2 з 1 сР (1.3) Э5 о

t = Зе,„

С учетом технологического разбровремен t,: (д <

1 ср з t p в известном устройстве реальная длительность выходного импульса будет так как q с = Тс, где о — скважность счетных импульсов, f с — их частота и Тс — период следования.

Временной анализ известного устройства показывает, что для него вре-! мя задержки t определяется суммарным временем 2t задержки распростране45 ния сигнала от входа С до прямого выхода Р(Т) триггера 1 двумя элементами И-НЕ t = 2сс, а время задержки о определяется суммарным временем распространения сигнала С = О через элемент ИЛИ 3 H Bxop R go выхода TpHF гера 1 и равно

15699 7б

t" - 31с -)(t — t } + at и Ъ Э с

- 3tc + (t ð + д,, ), (2.1) отклонение от симметрии выходного сигнала! и "и 2 (ср+ Л ср)

10 а относительное отклонение от симмет рии д — Я с . (й с + 8tcp) . (2 ° 3)

15 ср "ср) с ср с

Таким образом, положительный эффект от использования предлагаемого технологического решения по сравнению с известным устройством заключа- 45

Сопоставляя оба устройства по свойствам, можно заключить на осно.вании полученных выражений (1.1-1.3) и (2.1-2.3} следующее: а) в предлагаемом устройстве при отсутствии технологического разброса временных параметров (Dtcp 0 при точной технологии) возможйа полная симметрия входного сигнала, а также

1наблюдается более слабая зависимость 25 от частоты входных (счетных) импульсов, определяемая величиной д t cp fc> б) в известном устройстве существует ассиметрия выходного сигнала .из-за наличия постоянной разницы меж- 30 ду длительностями импульса и паузы

l ,в две элементарные задержки и поэто му симметрия этого сигнала невозмож- . на даже при точной технологии, причем нарушение симметрии будет проявляться с ростом частоты входного сигнала намного сильнее, чем у предлагаемого устройства, так как ется в достижении более высокой симметричности выходного сигнала и ее сохранении в более широком (в несколько раз, определяемом отношением

t ср + Дйср — — — — — ) диапазоне рабочих часLtd тот. Кроме того, предлагаемое устройство более технологично, так как использует однотипные элементы И-НЕ.

Формула изобретения

Делитель частоты на три, содержащий D-триггер, первый и второй RSтриггеры, первый и второй элементы

И-НЕ, входную шину, подключенную к

С-входу D-триггера и первому входу. первого элемента И-НЕ, прямой выход

D-триггера подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы-. шения симметрии выходного сигнала в широком частотном диапя:.зоне, в него введен элемент НЕ, третий элемент

И-НЕ, выход которого соединен с Sвходом первого RS-триггера, первый вход — с инверсным выходом D-триггера и D-входом 9-триггера, второй вход — с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к входной шине, а выход — к второму входу второго эле- мента И-НЕ, третий вход котброго подключен к прямому выходу первого

RS-триггера, а выход к S-входу второго RS-триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, а инверсный выход— к S-входу D-триггера, при этом прямой выход первого RS-триггера подключен к R-входу второго RS-триггера и выходной нине устройства, а выход первого элемента И-НЕ подключен к

%-входу первого RS-триггера.

1569976

1 2 3 4 5 6 7 8 У

Составитель Л.Клевцова

Техред М.Ходанич

Корректор С.Черни

Редактор В.Бугренкова

Заказ 1457 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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