Устройство фазовой автоподстройки частоты

 

Применение: вычислительная техника, системы хранения цифровой информации на магнитных носителях. Сущность: устройство содержит мультивибраторы с подключенными к их RC-входам RC-цепочками, подключенными к шине источника питания, прямой выход первого мультивибратора соединен с инверсным входом второго мультивибратора, входы установки нуля мультивибраторов соединены между собой. Введена линия задержки, вход которой соединен с прямым входом первого мультивибратора, первым выходом устройства является общий вывод прямого выхода первого мультивибратора входа второго мультивибратора, а вторым вход устройства, к которому подключены входы установки нуля мультивибраторов. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в системах хранения цифровой информации на магнитных носителях.

При этом на магнитном носителе (например, на магнитной ленте) отсутствуют сигналы синхронизации, которые "замешаны" с основным (информационным) сигналом. Вследствие неравномерности движения магнитного носителя, а также из-за возможности изменения натяжения магнитной ленты и по другим причинам информационный сигнал может "плавать" перемещаться во времени относительно исходной частоты записи.

Устройство фазовой автоподстройки частоты предназначено для выработки исходного сигнала синхронизации по нестабильным входным сигналам, принимаемым с магнитного носителя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее два мультивибратора и две RC-цепочки, причем прямой вход первого мультивибратора соединен с инверсным выходом второго мультивибратора, инверсный вход которого связан с прямым выходом первого мультивибратора, входы установки нуля обоих мультивибраторов соединены между собой и с источником питания, к каждому мультивибратору подключено по RC-цепочке, которые связаны между собой и с источником питания, прямой выход второго мультивибратора является выходом устройства [1] В этом устройстве работа схемы определяется тем, что выходной сигнал второго мультивибратора заведен на прямой вход первого мультивибратора, что вызывает его перезапуск после окончания выходного импульса. Принципиальным является блокировка входов установки нуля (подача на них напряжения питания), что позволяет сохранять непрерывную последовательность выходных импульсов с заданными параметрами до тех пор, пока не будет разорвана обратная связь. Данная схема предназначена для выдачи последовательности импульсов с задаваемыми параметрами.

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности подстройки частоты в зависимости от внешнего воздействия, в частности от сигнала, получаемого с магнитного носителя, т.е. ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что в устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее два мультивибратора с подключенными к их RC-входам соответственно первой и второй RC-цепочками, которые связаны между собой и с источником питания, прямой выход первого мультивибратора соединен с инверсным входом второго мультивибратора, входы установки нуля обоих мультивибраторов связаны между собой, дополнительно введена линия задержки, вход которой соединен с прямым входом первого мультивибратора, а выход связан с инверсным выходом второго мультивибратора, прямой выход первого мультивибратора и инверсный вход второго мультивибратора, соединенные между собой, являются первым выходом устройства, входы установки нуля соединены с входом и с вторым выходом устройства.

В результате сравнительного анализа в известном техническом решении не выявлены признаки, сходные с существенными признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа и являющимися достаточными для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства фазовой автоподстройки частоты; на фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства фазовой автоподстройки частоты.

Устройство содержит мультивибраторы 1 и 2 с подключенными к их RC-входам соответственно первой и второй RC-цепочками 3 и 4, которые связаны между собой и с источником 5 питания, прямой выход мультивибратора 1 соединен с инверсным выходом мультивибратора 2, входы установки нуля обоих мультивибраторов связаны между собой, линию 6 задержки, вход которой соединен с прямым входом мультивибратора 1, а выход связан с инверсным выходом мультивибратора 2, прямой выход мультивибратора 1 и инверсный вход мультивибратора 2, соединенные между собой, являются первым выходом 7 устройства, входы установки нуля соединены с входом 8 и с вторым выходом 9 устройства.

Новым в устройстве является схемное решение, которое позволяет расширить функциональные возможности устройства фазовой автоподстройки частоты.

Устройство работает следующим образом.

Принципиальным отличием от прототипа является использование входа 8 сброса, на который подается входной сигнал. Тем самым прерывается автогенерация по цепи обратной связи. Входной сигнал имеет отрицательную полярность это сигнал чтения данных с магнитного носителя. Входной сигнал по входу R переводит оба мультивибратора в нулевое состояние.

По снятии этого сигнала происходит запуск обоих мультивибраторов. Принципиальным является подбор RC-цепочек так, что τ₁<τ₂ (см. фиг.2).

После отработки мультивибратора (окончание сигнала с Q₁) происходит перезапуск мультивибратора 2, который через τ₂ (с учетом времени задержки на линии 6 задержки) перезапускает мультивибратор 1.

При отсутствии входного сигнала сброса не происходит, схема работает как генератор (отсутствие сигнала высокий уровень напряжения на входах установки нуля мультивибраторов), который выдает сигналы с частотой 1/(τ₁+τ₂), которая и является частотой записи сигналов на магнитный носитель.

Очередной входной сигнал может "плавать" относительно ожидаемого времени его появления (τ_д временной интервал дрейфа импульса относительно идеального времени его появления, фиг.2). Схема нормально срабатывает, т.е. формирует нормальную синхропоследовательность, если входной сигнал дрейфует в следующих временных пределах: запаздывает не более, чем на τ_R; опережает не более, чем на τ₂-τ_R.

Очевидно, что с помощью RC-цепочек и длительности записываемого на магнитный носитель сигнала можно настроить схему на необходимые параметры работы с магнитным запоминающим устройством.

Данная схема фазовой автоподстройки частоты может быть использована во внешних запоминающих устройствах, использующих в качестве магнитного носителя магнитные ленты или магнитные диски.

Таким образом, в данном изобретении по сравнению с прототипом более широкий диапазон настройки за счет возможности варьирования параметрами RC-цепочек; частота записи сигнала на магнитном носителе может меняться в широком диапазоне и достигать 10 мГц, что определяется двумя факторами: возможностью изменения параметров RC-цепочек; малым собственным временем задержки сигнала на мультивибpаторе (для 555 АГЗ до 20 нс).

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ, содержащее два мультивибратора с подключенными к их RC входам соответственно первой и второй RC - цепочками, подключенными к шине источника питания, прямой выход первого мультивибратора соединен с инверсным входом второго мультивибратора, входы установки нуля мультивибраторов соединены между собой, отличающееся тем, что в него введена линия задержки, вход которой соединен с прямым входом первого мультивибратора, а выход соединен с инверсным выходом второго мультивибратора, первым выходом устройства является общий вывод прямого выхода первого мультивибратора и инверсного входа второго мультивибратора, а вторым вход устройства, к которому подключены входы установки нуля мультивибраторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 3-2000

(73) Патентообладатель:ЗАО "КОЛУМБ ПЕРВЫЙ" (RU)

Договор № 8852 зарегистрирован 06.07.1999

Извещение опубликовано: 27.01.2000