Устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования и обработки информации . Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит ключи 1,2 и 6 с запоминанием сигнала управления, триггеры 3 и 4, элемент И 5, входные шины 8 и 9, шину 10 тактовых импульсов и выходные шины 11-13. Введение триггера 7 и организация новой совокупности межэлементных связей исключают ошибки в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s H 03 К 5/156

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О

Ю

0с, 12

10 (21) 4809452/21 (22) 02,04.90 (46) 15.01.92, Бюл. N 2 (71) Опытно-конструкторское бюро "Иртыш" (72) Е.Г.Гросфельд (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 978337, кл. Н 03 К 5/156, 1981.

Климов В.В. Импульсные ключи в цифровых устройствах, Второе изд-е, M., Радио и связь, 1989, с. 34, рис. 2.14, а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

РАЗНОСТНЫХ ЧАСТОТ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

„„, Ж„„1706026 А1 (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования и обработки информации, Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит ключи

1,2 и 6 с запоминанием сигнала управления, триггеры 3 и 4, элемент И 5. входные шины

8 и 9, шину 10 тактовых импульсов и выходные шины 11 — 13. Введение триггера 7 и органиэация новой совокупности межэлементных связей исключают ошибки в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты, 3 ил.

1706026

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствак формирования и обработки информации.

Известно устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее три ключа с запоминанием сигнала управления, два триггера со счетным входом, элемент И, две входные шины, шину тактовых импульсов и три выходные шины.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы. B случае, если импульс одной из вычитаемых частот (либо импульсы обеих вычитаемых частот одновременно) поступает на соответствующую входную шину во время формирования на выходе устройства импульса меньшей частоты, то в работе устройства неизбежны ошибки при вычитании импульсных сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления, информационные входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, первые выходы соединены со счетными входами соответственно первого и второго триггеров, вторые выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, входы управления соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, R-входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьей выходной шиной и выходом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы. В случае, если импульс одной из вычитаемых частот (либо импульсы обеих вычитаемых частот одновременно) г оступает на соответствующую входную шину во время формирования на выходе устройства импульса меньшей частоты, то в работе устройства неизбежны ошибки при вычитании импульсных сигналов, Цель изобретения — повышение надежности за счет исключения ошибок в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины ва время формирования выходного импульса меньшей частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования разностных частот импульсных с ° гналов, содержащее

55 первый и второй ключи с запоминанием сигнала управления, информационные входы которых соединены соответственно с перво и чторой входными шинами, первые выходы соединены со счетными входами соответственно первого и второго триггеров, вторые выходы соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, входы управления соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, R-входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьей выходной шиной и выходом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, введен третий триггер, первый и второй S-входы которого соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, прямой выход соединен с входом управления третьего ключа с запоминанием сигнага управления, а R-вход и инверсный выход соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И.

Для уяснения возможности достижеп я заявленным устройством положительного эффекта, выраженного целью изобре гения, необходимо paccMOTpBTb функционирование прототипа и заявленного устройства в одинаковых ситуациях.

Пусть на шину 7 в прототипе поступают импульсы 1, 3, 4, 6, 7 и 11, а на шину 8— импульсы 2, 5, 8, 9, 10, 12 и 13 (фиг.1) После действия фронта импульса 5 на шине 12 начинается формирование импульса 6 меньшей частоты и через элемент И происходит сброс в "0" триггеров 1 и 2 (срезы импульсов 14 и 15). Уровень "0", сформирочанный в результате этого на выходе элемента ИЛИ, закрывае-, элемент И, что прекращает действие импульса сброса на

R-входах триггеров 1 и 2. Поскольку на входе управления ключа 3 при этом имеется уровень "0", то импульс 6. поступающий на шину 7 после сброса триггеров 1 и 2, но во время действия на шине 12 импульса 16, проходит на первый выход ключа 3 и устанавливает в "1" по счетному входу триггер 1. на выходе которого формируется фронт импульса 17. Уровень "1" с выхода триггера 1 поступает через элемент ИЛИ на второй вход элемента И. Поскольку в это времй на первом входе элемента И действует импульс 16, то на его выходе формируется импульс. обеспечивающий сброс в "0" триггера 1, что вызывает формирование на выходе последнего среза импульса 17. Таким образом, в момент формирования среза и лпульса 6 на шине 7, триггер 1 находится в

1706026 состоянии "0", т.е. информация о импульсе

6 в устройстве на зарегистрирована. Это влечет эа собой неверную обработку устройством импульса 7 и, следовательно, ошибку в вычитании импульсных сигналов, в результате которой импульс 7 на шине 10 нв выделяется. Аналогичным образом в работе устройства происходит ошибка в вычитании импульсных сигналов при обработке им ипульсов 11 и 12, вследствие чего импульс 13 на шине 11 также не выделяется, Из этого следует, что прототип имеет низкую надежность работы при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты.

При рассмотрении временных диаграмм работы предложенного устройства в этих же ситуациях (фиг.3) видно, что им в обоих случаях производится безошибочное вычитание импульсных сигналов. в результате чего обеспечивается выделение на его первой и второй выходных шинах соответственно импульсов Ý1 и 40, т.е. предложенное устройство имеет высокую надежность работы при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты.

Таким образом, введение в устройство третьего триггера и органиэация новой совокупности межэлементных связей исключают в нем ошибки в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты. Это повышает надежность работы предложенного устройства по сравнению с прототипом, На фиг.1 показаны временные диаграммы, поясняющие функционирование прототипа и процесс возникновения ошибок при вычитании им импульсных сигналов; на фиг.2 — электрическая функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,З— временные диаграммы, пояснягощие его работу.

Устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов содержит первый 1 и второй 2 ключи с запоминанием сигнала управления и первый и второй триггеры 3 и 4, элемент И 5, трет и ключ 6 с запоминанием сигнала управления, третий триггер 7, первую и вторую входные шины 8 и 9, шину 10 тактовых импульсов, первую— третью выходные шины 11-13.

Информационные входы ключей 1 и 2 соединены соответственно с шинами 8 и 9, первые выходы соединены со счетными входами соответственно триггеров 3 и 4, вторые выходы соединены соответственно с шинами 11 и 12 входы управления соедине5

55 ны с прямыми выходами соот етсгвен,о триггеров 3 и 4, R-входы которых гоединены с выходом элемента И 5, первый вход хоторого соединен с R-входом триггера 7, с шиной 13 и выходом ключа 6, инфсрмацион ный вход которого соединен с шиной 10, вход управления соединен с прямым выходом триггера 7, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И 5, а первый и второй S-в" îäû соединены с прямыми выходами соответственно триггеров 3 и4, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 3 и 4 установлены в "0" на шины 8 и 9 импульсы не поступают, на шину 10 поступают тактовые импульсы стабильной частоты и длительности, на шинах 11 и 12 действуют уровни "0". Поскольку в этом режиме на входе управления ключа 6 имеется уровень

"1", то тактовые импульсы на аыход ключа 6 не проходят и на шине 13 действует уровень

"0", а на инверсном выходе триггера уровень "1".

Импульсы 14 и 15, поступающие одновременно на шины 8 и 9 (фиг.За,б), транслируются на первые выходы ключей 1 и 2 и устанавливают триггеры 3 и 4 в состояние

"1", При этом на выходах триггеров 3 и 4 (фиг.З г,д) формируются фронты импульсов

16 и 17, а на прямом выходе триггера 7 (фиг.Зж) и на входе управлени ключа 6 формируется уровень "0". Тактовь и ил1пульс 18 (фиг.З,в) транслируется на выход ключа 6, выделяется на шине 13 (импульс 19, фиг.Зл), переводит триггер 7 в режим хранения "0 и через элемент И 5(фиг.3e) производит с5рос триггеров 3 и 4 (срезы импульсов 16 и 17).

Это вызывает переключение триггера 7 в состояние "1" и закрывает уровнем "0" с его инверсного выхода (фиг,Зз) элемент И 5, По срезу импульса 19 на инверсном выходе триггера 7 устанавливается уровень "",". Поскольку на прямом выходе три гера 3 действует уровень "0", то ил1пульс 20 пра одпт на первый выход ключа 1 и формирует на выходе триггера 3 фронт импульса 21, что вызывает трансляцию импульса 22 на второи выход ключа 1 и выделение на шине 11 импульса 23 (фиг.Зи), Импульс 24 проходит с шины 9 на первый выход клю«а 2 и формирует на выходе триггера 4 фронт импульса

25, пп которому на прямом выходе триггера

7 устанавливается уровень "0". Тактовый импульс 26транслируется на выход ключа 6.

При этом на шине 13 выделяется импульс

27, триггер 7 переводится в режим хранения

"0", через элемент И 5 происходит брьс триггеров 3 и 4 (срезы импульсов 21 и 25) и

1706026 а

6 следует установка триггера 7 в состояние

"1". Под действием импульса 28, поступающего на шину 8 после сброса триггеров 3 и

4, но во время действия на шине 13 импульса 27, на выходе триггера 3 формируется фронт импульса 29. Однако на входе управления ключа 6 продолжает сохраняться ypoB8Hb "1", тэк как триггер 7 находится в режиме установки "1" сигналом "G" с прямого выхода триггера 4. По срезу импульса 27 на инверсном выходе триггера 7 формируется уровень "1". Поскольку триггер 3 находится в состоянии "1", то импульс 30 транслируется с шины 8 на второй выход ключа 1 и выделяется на шине 11, где ему соответствует импульс 31. Обработка устройством импульса 32 производится аналогично обработке импульса 24 и завершается формированием на шине 13 импульса 33.

Если частота следования импульсов на шине 9 превышает частоту следования импульсов на шине 8 (импульсы 34 — 38), то работа устройства в зтом случае происходит аналогично работе соответственно по импульсам 20, 22, 24, 28, 30 и приводит к выделению импульсов 39 и 40 на шине 12 (фиг.3к) и к формированию импульса 41 на шине 13.

Каждый из ключей 1, 2 и 6 с запоминанием сигнала управления может выполняться по известной схеме, Технико-зкономическим преимуществом предложенного устройства по сравнению с прототипом является повышенная надежность работы. Это обусловлено,ем, что в нем исключены ошибки вычитания импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты.

Формула изобретения

5 Устройство для формирования разностных частот импульсных сигналов, содержащее первый и второй ключи с запоминанием слгнала управления, информационные входы которых соединены соответственно с

10 первой и второй входными шинами, первые выходы соединены со счетными входами соответственно первого и второго триггеров, вторые выходы соединены соответственно с первой и с второй выходными

15 шинами, входы управления соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, R-входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с третьей выходной

20 шиной и с выходом третьего ключа с запоминанием сигнала управления, информационный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за

25 счет исключения ошибок в вычитании импульсных сигналов при поступлении импульсов на входные шины во время формирования выходного импульса меньшей частоты, в него введен третий триггер, 30 первый и второй S-входы которого соединены с прямыми выходами соответственно первого и второго триггеров, прямой выход соединен с входом управления третьего ключа с запоминанием сигнала управления, 35 à R-вход и инверсный выход соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И.

1706026 еьд Я СР Я сфЪ 3C

Составитель Е.Гросфельд

Техред M.Ìoðlåíòàë Корректор Т Палий

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 204 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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