Фазовый дискриминатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 D 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4475139/09 (22) 08.08,88 (46) 23.06.91. Бюл, М 23 (72) Ю.А.Сергеев, В.А.Куклин и В.П,ЛоншаК08 (53) 621.376.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1050092, кл. Н 03 0 13/00, 1981. (54) ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР (56) Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в фазовых

„„« Ц „„1658372 А1 системах числового программного управления станками. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Фазовый дискриминатор содержит счетчики 1 и 2, триггер 3, сглаживающий фильтр 4, элемент И 5. Введение элемента ИЛИ 6, формирователей 7 и 8 импульсов, триггера 9, элемента И 10 и генератора 11 тактовых импульсов обеспечивает более надежную работу фазового дискриминатора при воздействии импульсных помех на одном из его входов. 2 ил.

1658372

55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в фазовых системах числового программного управления станками.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивостии.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема фазового дискриминатора; на фиг. 2 — временные диаграммы. поясняющие работу дискриминатора при коэффициенте счета первого счетчика импульсов n = 4 (помехи на второй шине показаны тонкими линиями; импульсы, подавленные помехами, отмечены кружком).

Фазовый дискриминатор содержит первый 1 и второй 2 счетчики, первый триггер 3, сглаживающий фильтр 4, первый элемент И 5, элемент ИЛИ 6, первый 7 и второй

8 формирователи импульсов, второй триггер 9, второй элемент И 10 и генератор 11 тактовых импульсов.

Фазовый дискриминатор работает следующим образом, На первый и второй входы дискриминатора поступают последовательности импульсов: управляющих и обратной связи (фиг, 2а,в). Частота сигнала управления с первой шины делится на четыре счетчиком

1 (фиг.2б) и поступает на первый вход триггера 3. Импульсы обратной связи поступают на первый вход элемента И 5. а на второй его вход поступают импульсы разрешения от первого формирователя 7 импульсов (фиг.2д), частота которых в четыре раза ниже частоты входных импульсов обратной связи. Каждый четвертый импульс обратной связи проходит через элемент И 5, элемент

ИЛИ 6 на второй вход триггера 3. Интервал между импульсами разрешения на втором входе элемента И 5 обеспечивается вторым счетчиком 2 (фиг.2г), который запускается прошедшим через элемент ИЛИ 6 импульсом обратной связи (фиг.2ж). Счетчик 2 после запуска отсчитывает определенное количество импульсов входной частоты от генератора 11 тактовых импульсов. Длительность счета счетчика 2 должна перекрывать три периода частоты импульсов обратной связи и большую часть четвертого периода.

Длительность импульса первого формирователя 7 импульсов выбирается такой, чтобы пропустить четвертый импульс обратной связи с учетом девиации частоты импульсов при максимальной скорости перемещения датчика в обоих направлениях. Если наблюдается пропажа импульсов обратной связи, то задним фронтом импульса первого формирователя 7 через второй

35 элемент И 10 запускается второй формирователь 8 импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 6.

При нормальной работе (без пропадания импульсов обратной связи) прохождение заднего фронта импульса формирователя

7 через второй элемент И 10 запрещается вторым триггером 9, который устанавливается в "1" выходным сигналом второго счетчика 2 и в "0" импульсом обратной связи.

Рассмотрим по временной диаграмме работу схемы при различном характере воздействия помех, Временная диаграмма разбита на 4 эоны.

Зона I. Нормальная работа. Импульсом первого формирователя 7 (фиг..2д) пропускается четвертый импульс обратной связи (фиг,2е) из последовательности (фиг.2в), который проходит через элемент ИЛИ 6(фиг.2ж) на первый триггер 3. Импульсом (фиг.2ж) запускается второй счетчик 2 (фиг,2r) и устанавливается в "0" второй триггер 9 (фиг,2з), Через второй элемент И 10 проходит часть импульса первого формирователя 7, разрешенная вторым триггером 9 (фиг.2з). Задним фронтом выходного сигнала второго элемента И 10 запускается второй формирователь 8 импульсов (фиг,2к), его импульс проходит через элемент ИЛИ 6 одновременно с импульсом датчика (фиг.2е), не влияя на работу схемы, Зона II. Действие помех по цепи обратной связи и пропажа одного из импульсов (фиг,2в) во время счета второго счетчика 2 (фиг,2г). Нарушения работы схемы не происходит. Четвертый импульс обратной связи проходит так же, как при нормальной работе.

Зона III. Появление помехи во время действия разрешающего импульса первого формирователя 7 (фиг.2д). Импульс помехи проходит через первый элемент И 5 (фиг.2е), ИЛИ 6 (фиг.2ж) на вход первого триггера 3.

Импульс обратной связи также проходит на вход первого триггера 3, подтверждая его состояние, установленное действием помехи (фиг.2л). Второй счетчик 2 запускается импульсом помехи, а затем повторно запускается импульсом обратной связи. Действие помехи приводит к кратковременному, на время одного периода, изменению скважности выходного сигнала первого триггера 3 (фиг,2л), не приводящей к искажению сигнала на выходе сглаживающего фильтра.

Зона IV. Пропадание импульса датчика во время действия разрешающего импульса первого формирователя 7 (фиг.2д). Через первый элемент И 5, ИЛИ 6 импульс не проходит, второй триггер 9 в "0 не устанав1658372 ливается, импульс первого формирователя

7 (фиг.2д) через второй элемент И 10 проходит полностью (фиг,2и). От заднего фронта импульса (фиг.2и) формируется импульс (фиг,2к), вторым формирователем 8 импульсов, который проходит через элемент ИЛИ б на вход первого триггера 3, заменяя собой потерянный импульс датчика (фиг.2в).

Кратковременное возмущение из-за изменения скважности сигнала первого триггера 3 (фиг,2л) не приводит к искажению сигнала на выходе сглаживающего фильтра, Использование изобретения в системах числового программного управления станками позволяет повысить надежность работы последних за счет повышения помехоустойчивости фазовых дискриминаторов к помехам, поступающим по цепям датчиков обратной связи на вторую шину, поскольку эти цепи имеют большую общую длину проводов, проложенных в переходных кабелях и по станку, где имеются сильные источники помех от коммутации сильноточных аппаратов, а выходной сигнал широко распространенного датчика обратной связи — типа индуктивности — имеет величину от долей мВ до 1 мВ.

Ювчею

РЮ Гхп

@ай .2 яриеееро

Составитель А. Колосов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор В. Данко

Заказ 1721 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

8 г д

3 ц

К

Формула изобретения

Фазовый дискриминатор, содержащий последовательно соединенные первый счетчик импульсов, первый вход которого

5 является первым входом фазового дискриминатора, первый триггер и сглаживающий фильтр, выход которого является выходом фазового дискриминатора, вторым входом которого является первый вход первого эле10 мента И, и второй счетчик, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены первый формирователь импульсов, элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов, выход которого через

15 последовательно соединенные второй счетчик импульсов, первый формирователь импульсов и первый элемент И подключен к первому входу элемента ИЛИ, последовательно соединенные второй триггер, к перво20 му входу которого подключен выход второго счетчика импульсов, второй элемент И. к второму входу которого подключен выход первого формирователя импульсов, и второй формирователь импульсов, выход которого

25 подключен к второму входу элемента ИЛИ. выход которого подключен к вторым входам первого, второго триггеров и второго счетчика импульсов.