Цифровой фазосдвигатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнк

Республик ()919070 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (51) М. Кл.

H 03 К 5/13 (22) Заявлено 30.06,80 (2! ) 2968827/18 21 с присоединением заявки,%

Гооударственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.04,82. Бюллетень № 13 (53) УДК621.397. .332.29 (088.8) Дата опубликования описания 10.04.82 (72) Авторы изобретения

А. И, Урьяс и Б. А. Трапезников (7l) Заявитель (54) 1(ИФРОВОЙ ФАЗОСЯВИ(АТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано как в измерительной, так и в вычислительной технике.

Известно устройство для синхронизации импульсов, содержащее два триггера, два ключа, источник тактовых импульсов, одновибратор, ждуший блокинг-генератор, три установочных ключа, дополнительный триггер, усилитель, источник синхронизируемых импульсов, три элемента И и элемент ИЛИ (1)

Однако устройство позволяет восстанавливать тактовые импульсы при кратковременных (одиночных) сбоях, но не позволяет восстанавливать два и более

15 импульсов и не обеспечивает возможности сдвига фазы выходных импульсов, Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является цифровой, 20 фазоврашатель, содержащий генератор счетных импульсов, подключенный одновременно к первым входам двух формирователей одиночных импульсов и к первым входам двух вентилей, два блсва счета, каждый из которых состоит из последовательно соедш енных триггера, вентиля и счетчика импульсов, причем выход счетчика импульсов подключен одновременно ко второму входу триггера и через первые axomr и выходы и элементов И вЂ” к соответствующим входам счетчика импульсов, начиная со второго входа, причем вторые входы элементов

И первого и второго блоков счета соединены с выходами буферного регистра, на вход которого включен код управления, выходы счетчиков импульсов первого . и второго блоков счета подключены к первому и второму входам соответственно дополнительного триггера, выход кс торого является выходом цифрового фазо вращателя, вторые входы вентилей первого и второго блоков счета соединены с выходом генератора счетных импульсов, причем вход цифрового фазоврашателя подключается одновременно ко второму входу первого формирователя оди0 4

4, дешифратор 5, триггер 6 и сумматор

7 по модулю два.

Выход генератора 1 подключен к тактовым входам формирователя 2, сдвигавшего регистра 4 и триггера 6. Выходы всех разрядов сдвигающего регистра 4 подключены параллельно ко входам дешифратора 5, а выходы двух разрядов сдвигающего регистра 4 подключены ко входам сумматора 7, третий вход сумматора

7 подключен к выходу триггера 6. Выход дешифратора 5 соединен со входом D триггера 6, выход сумматора 7 соединен со входом последовательной записи сдвигаюшего регистра 4, а выход формирователя 2 соединен со входом А переписи буферного регистра 3, выходы которого соединены со входами параллельной записи сдвигающего регистра 4. На вход формирователя 2 поступает входной сигнал, на входы параллельной записи беферного регистра 3 поступает код N| @g, определяющий сдвиг выходного импульса относительно входного.

Устройство работает следующим образом.

Замкнутая дискретная система, образованная сдвигающим регистром 4, дешифратором 5, сумматором 7 и триггером 6, представляет собой устройство с P устойчивыми состояниями, циклически переходящими из одного в другое при поступлении очередного тактового импульса от генера тора 1. { Под "со" тоянием" понимается совокупность двоичных сигналов на выходах сдвига .ощего регистра 4). Количество Р устойчивых состояний определяется логикой дешифратора 5 и номерами разрядов, подключенных к сумматору

7, причем величина Р может быть установлена любой в пределах от 2 до 2 где и — разрядность сдвигаюшего регистра 4. диаграмма сос.-.oÿíèé сдвигающего регистра 4 условно показана на фиг, 2. Номера в кружках показывают условный номер состояния. Состояние Р условно соответствует состоянию, дешифрируемому дешифратором 5.

Входной сигнал {импульс или видеосигнал) поступает на формирователь 2.

На выходе формирователя образуется одиночный импульс, синхронизованный с импульсами генератора 1. Этот импульс поступает на вход А перезаписи буферного регистра 3, в результате чего в сдвигающий регистр 4 записывается код Йс*, поступающий на входы параллельной записи буферного регистра 3. Состояние з 91907 ночных импульсов и через инвертор к второму входу второго формирователя одиночных импульсов (2j . йанное устройство для своей работы требует точного соответствия между

5 частотой счетных импульсов, разрядностью счетчиков и частотой входного сигнала, а именно частота счетных импульсов должна быть равна 2 /Тд„, где Т „период повторения входных импульсов, а 1о количество дискретов сдвига фазы не может быть отличным от 2, где е разрядность счетчиков, что ограничивает функциональные возможности устройства.

Кроме того, выходной сигнал повторяет входной сигнал с заданной задержкой, и в случае наличия сбоя во входной последовательности этот сбой повторяется на выходе, что характеризует низкую помехоустойчивость устройства при случайных помехах.

Этот же недостаток не позволяет восстанавливать выходной импульс при закономерном отсутствии некоторых импульсов во входной импульсной после- д довательности, что необходимо, например, в устройствах тактовой синхронизации.

Uenr изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Бель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор счетных импульсов, подключенный к входу формирователя одиночных импульсов {ФОИ), буферный регистр и триггер, введены ив

35 разрядный. сдвигающий регистр, дешиф-. ратор И сумматор по модулю два, причем выход ФОИ соединен с входом перезаписи буферного регистра, выход генератора счетных импульсов соединен с тактовыми 4о входами сдвигаюшего регистра и триггера, выходы буферного регистра подключе ны к входам параллельной записи сдип ающего регистра, выходы которого нодключены к входам дешифратора, выход дешиф- @5

pampa подключен к D -входу триггера, выход которого, а также два выхода сдвигающего регистра подключены к входам сумматора по модулю два, выход которого соединен с входом последователь- Ы ной записи сдвигающего регистра.

На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая его работу. цифровой фазосдвигатель содержит генартор 1 счетных импульсов, формирователь 2 одиночного импульса, буферный регистр 3, сдвигающий регистр

Использование изобретения с помощью унифицированной схемы решает разнообразные задачи в аппаратуре различного назначения. Реализация основной функции— запоминания положения входного импульса и его восстановление в случае сбоя— повышает помехоустойчивость различных импульсных устройств, а также обеспечивает возмон(ность создания полностью дискретных схем тактовой синхронизации, что упрощает регулировочно- наладочные операции, сокращает затраты «а разработку и производство и в целом снижает себестоимость изделий при обеспечении высоких энергетических и весовых характеристик. Реализация других функций устройства создает на базе единой типовой схемы хронизаторы, пндикаторы состояняя и прочие импульсные дискретные системы.

Формула изобретения

Цифровой фазосдвигатель, содержащий генератор счетных импульсов, подключенный к входу формирователя одиночных импульсов, буферный регистр и триггер, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены и «разряд.— ный сдвигающий регистр, дешифратор и сумматор по модулю два, причвм выход формирователя одиночных импульсов соединен с входом перезаписи буферного регистра, выход генератора счетных импульсов соединен с тактовыми входами сдвигающего регистра и триггера, выходы

5 91907 сдвигающего регистра 4, соответствующее коду N<* на фиг. 2 условно обозначено через К. Следующим импульсом генератора 1 это состояние переводится в состояние К+1 и т.д. При появлении в сдвигающем регистре 4 состояния Р, на выходе дешифратора 5 формируется импульс, который поступает на выход устройства и запоминается на один такт с триггером 6. Импульс с выхода триггера

6 через сумматор 7 по модулю два поступает на вход 1 сдвигающего регистра и следующим тактом переводит регистр

4 в исходное состояние. % 1.

Таким образом, выходной импульс появляется через (P-К) тактов после прихода входного импульса, Поскольку номер состояния К определяется кодом сдвиг может быть сделан любым от О до Р тактов. Если входные импульсы в течение некоторого времени не поступают, выходкой импульс будет периодически повторяться через каждые P тактов, что соответствует запоминанию положения импульса в сетке тактовых импульсов и восстановлению отсутствующих входных импульсов с заданным сдвигом.

При поступлении следующего входного импульса процесс повторяется.

Если период повторения входных им пульсов меньше, чем (P-К) тактов, то сдвигающий регистр возвращается в состояние К, не достигая состояния Р, и выходной импульс не формируется.

Если интервал между входными импульсамй находится в пределах от P-К

35 до Ртактов,,то каждому входному импульсу на выходе соответствует импульс с задержкой íà P-К тактов.

Если входные импульсы отсутствуют, 40 то на выходе формируются импульсы с периодом Р тактов.

Таким образом, устройство способно выполнять следующие функции:

1. Запоминание положения входного

45 импульса с заданной задержкой — при отсутствии некоторых импульсов в последовательности с периодом, равным Р тактов.

2, Блокировка импульсной последовательности — при интервалах между вход50 ными импульсами, меньших P-К тактов.

3. Формирование выходных импульсов с заданной (управляемой) задержкой на

Р-К тактов относительно входного сигна55 ла - при поступлении периодической последовательности входных импульсов с периодом повторения Т, находящимся в пределах от Р-К до Р тактов, 0 б

4. Формнрованне импульса длитель ностью, равной периоду тактовой частоты и с заданным периодом повторения P тактов, т.е. деление частоты генератора счетных импульсов на коэффициент P— при отсутствии входного сигнала.

Переход от выполнения одной функции к выполнению другой происходит при изменении параметров входного сигнала.

При выполнении всех этих функций значения P и К могут устанавливаться произвольно в следующих пределах:

2(.Р(2; О(К(Р, где — число разрядов сдвигающего регистра.

Величина Р определяется логикой дешифратора и номерами разрядов сдвигающего регистра, подключенных к сумматору по модулю два..Величина К определяется кодом, .

7 91 буферного регистра подключены к входам параллельной записи сдвигающего регистра, выходы которого подключены к входам дешифратара, выход дешифратора подключен к ) — входу триггера, выход которого, а также два выхода сдвигающего регистра подключены к входам сумМВТора Bo модулю два, выход которого

9070 соединен с входом последовательной записи сдвигающего регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 571890, кл, Н 03 К 5/13, 1975.

2. Авторское .виде тельство СССР

% 474102, кл. Н 03 К 5/13, 1973.

° °

Составитель С. Морозов

Редактор Е. Кинив ТехредЕ.Харитончик Корректор М. Йемчик

Заказ 2161/39 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4