Устройство для вычитания частот импульсных последовательностей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ ЧАСТОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОС , ТЕЙ, содержащее триггеры с первого по восьмой, элементы И с первого по десятый, четырехфазный генератор синхроимпульсов, первый и второй элементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, выход которого подключен к выходу модуля разности частот устройства, первый вход элемента ИЛИ соединен с 5-входом триггера знака, а второй вход элемента ИЛИ с R- входом триггера знака, прямой выход которого являе.тся первым выходом знака устройства,, а инверсный выход - вторым выходом знака устройства, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И и со входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к 5 -вхоI ду первого триггеру, прямой вькод которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с.5 -входом второго триггера, R вход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к R -входу первого триггера и S входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R -входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, (О второй вход которого подключен к S -входу третьего триггера, третий выход четырехфазного генератора синхроимпульсов соединен со вторым входом второго элемента И, второй у|Щ| информационный вход устройства соединен с первым входом шестого элемента И, а также со входом второго ;о элемента НЕ, выход которого подключен к S - входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход пятого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому быходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к 5 -входу шестого триггера, R -вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого триггера подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИН..SU„„1 I 19011

А

31у) С 06 F 7/60

/ .)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599405 /24-24 (22) 01.06.83 (46) 15.10.84. Бюл. 11 - 38 (72) В.И.Антонов, Ф.P.Êóøíåðîâ и Л.М.Нудельман (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 658560, кл. G 06 F 7/50, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

11- 943723, кл. G 06 F 7/60, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ

ЧАСТОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее триггеры с первого по восьмой, элементы И с первого по десятый, четырехфазный генератор синхроимпульсов, первый и второй элементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, выход которого подключен к выходу модуля разности частот устройства, первый вход элемента

ИЛИ соединен с 5 -входом триггера знака, а второй вход элемента ИЛИ с Р- входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака устройства,,а инверсный выход — вторым выходом знака устройства, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента

И и со входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к э -Bzo ду первого триггеру, прямой вЫход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход. — с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с, 5 -входом второго триггера, Рвход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфаэного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к Р -входу первого триггера и S —входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Р -входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к

S -входу третьего триггера, третий выход четырехфазного генератора

С: синхроимпульсов соединен со вторым ц входом второго элемента И, второй информационный вход устройства соединен с первым входом шестого элемента И, а также со входом второго элемента НЕ, выход которого подклю- фф чен к Я вЂ” входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со вто- р рым входом шестого элемента И, а инверсный выход пятого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, > выход которого подключен к 5 -входу шестого триггера, R -вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого триг-. гера подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которо111901 1

5 !

О

15 го подключен к третьему входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход восьмого элемента И подключен к R -входу пятого триггера, S -входу седьмого триггера, R вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход седьмого триггера подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом четырехфазного генератора импульсов и с Р -входом третьего триггера, выход девятого элемента И подключен к R -входу восьмого триггера, S --вход которого соединен с

5 -входом третьего триггера, а инверсный выход восьмого триггера подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к S -входу седьмого триггера и 9 -входу четвертого триггера> о т л и ч а ю m, е е с я тем, что в него включены девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый триггеры и одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый элементы И, причем выход пятого элемента И подключен к 5 -входу девятого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Р -входом десятого триггера, инверсный выход уоторого под1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и обработки информации.

Известно устройство для вычитания частот, содержащее пять триггеров, два элемента И и элемент ИЛИ с соответствующими соединениями(1 ).

Недостатком данного устройства является пониженная точност:ь формирования разностной частоты, обусловленная возможностью сбоев в работе, при синхронном совпадении заднего фронта импульса вычитаемой частоты с передним фронтом импульсов уменьшаемой частоты. ключен к первому входу двенадцатого элемента И, второй вход которого подключен к S -входу девятого триггера, а выход двенадцатого элемента И подключен к S -входу триггера знака и первому входу элемента ИЛИ, выход десятого элемента И подключен к

-входу одиннадцатого триггера, R -вход которого подключен ко второму входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход одиннадцатого триггера подключен к первому входу тринадцатого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфаэного генератора синхроимпульсов и с Р— входом девятого триггера, а выход тринадцатого элемента И подключен к

Q, -входу двенадцатого триггера,g— вход которого соединен с Б -входом девятого триггера, а инверсный выход двенадцатого триггера подключен к первому входу четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу одиннадцатого триггера и -входу десятого триггера, а выход соединен с Р -входом триггера знака и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом модуля разности частот устройства, а прямой и инверсивный выходы трнггера знака являются выходами устройства соответственно положительного или отрицательного знака разности частот.

При этом на выходе вычитателя не должна появляться часть сравниваеMbIx импульсов, однако в силу неодинаковости фронтов и длительностей импульсов уменьшаемой и вычитаемой частот, которые преобразуются по заднему фронту импульсов синхронизации и заднему фронту инвертированных импульсов синхронизации соответственно, на выходе вычитателя возможно появление ложных сигналов.

Кроме того, функциональные возможности ограничены воэможностью получения раэностной частоты в условиях, когда вычитаемая частота больше умеиьшаемой.

3 1190

Наиболее близким к предлагаемому является устройство пля получения разностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее с первого по восьмой триггеры, с первого по десятый элементы И, четырехфазный генератор синхроимпульсов, первый и второй элементы НЕ, элемент ИЛИ, причем вход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И и первым входом частоты устройства, выход первого элемента НЕ подключен к S -входу первого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с S -входом второго триггера, Р -вход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к Й -входу первого триггера и к 5— входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R -входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу. пятого элемента И, второй вход которого подключен к

5 -входу третьего триггера, а выход соединен с S -входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака разности устройства, и с первым входом элемента ИЛИ, вход второго элемента НЕ соединен 4 с И и со вторым входом частоты устройства, а выход второго элемента НЕ подключен к 5 -входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со 50 вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход — с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроим- 55 пульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к S -входу шестого триггера, 11 4 вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфаэного генератора синхроимпульсов, а выход к и -входу пятого триггера, S входу четвертого триггера и 9 -входу седьмого триггера, R --вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход - к первому входу девятого элемента, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с Я -входом третьего триггера, а выход подключен к

R -входу восьмого триггера, 5 -вход которого соединен с 5 — входом третьего триггера, а инверсный выход подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к S †вхо седьмого триггера и к -входу четвертого триггера, а выход соединен с R -входом триггера знака, инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу разности частот устройства (2.1.

Недостатком известного устройства является пониженная точность формирования разностной частоты при работе с частотами, незначительно отличающимися друг от друга и близкими к частоте четырехфазного генератора синхроимпульсов. При этом сказывается неравномерность импульсных потоков после их синхронизации, что приводит к прохождению на выход устройства ложных синхронизированных импульсов входных частот, которые взаимно не поглотились.

Цель изобретения — повышение точности путем устранения ложных импульсов на выходе при близких входных частотах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычитания частот импульсных последовательностей, содержащее с первого по восьмой триггеры, элементы И с первого по десятый, четырехфазный генератор синхроимпульсов, первый и второй элементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, выход которого подключен к выходу модуля разности частот уст ройства, первый вход элемента ИЛИ

11190! 1 соединен с 5 -входом триггера знака, а второй вход элемента ИЛИ вЂ” с

Я-входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака устройства, а инверсный 5 ,выход — вторым выходом знака устройства, причем первый информационный вход устройства соединец с пер-. вым входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход !0 которого подключен к 5 -входу перво-, го триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход— с первым входом второго элемента И, !5 второй вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с 5 -входом второго триггера, -вход которого подключен k выходу второго элемента 20

И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, 25 а выход подключен к !2 -входу первого триггера и S -входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого 50 подключен к, второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Р входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу

35 пятого элемента И, второй вход которого подключен к 9 -входу третьего триггера, третий выход четырехфазного генератора синхроимпульсов соединен с вторым входом второго элемента И, второй информационный вход устройства соединен с первым входом шестого элемента И и с входом второго элемента НЕ, выход которого подключен к S -входу пятого триггера, 45 прямой выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход пятого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого

50 подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к ,5 -входу шестого триггера, R -вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого триггера подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход восьмого элемента И вЂ” к Р -входу пятого триггера, S -входу седьмого триггера, R -вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход седьмого триггера подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с Ц -входом третьего триггера, а выход подключен к Р -входу восьмого триггера, S -вход которого соединен с 5— входом третьего триггера,.а инверсный выход восьмого триггера подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к S -входу седьмого триггера и к 5 -входу четвертого триггера, введены девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый триггеры, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый элементы И, причем выход пятого элемента И подключен к

5 -входу девятого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R -входом десятого триггера, инверсный выход которого под" ключен к первому входу двенадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 --входу девятого триггера, а выход соединен с 5 -входом триггера знака и первым входом элемента ИЛИ, выход десятого элемента

И подключен к 5 -входу одиннадцатого триггера, R -вход которого подключен к второму входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход — к первому входу тринадцатого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с R -входом девятого триггера, а выход тринадцатого элемента И подключен к Р -входу двенадцатого триггера, 5 -вход которого соединен с 5 --входом девятого триггера, а инверсный выход двенадцатого триггера подключен к первому входу четырнадцатого элемента

И, второй вход которого подключен к

5 -входу одиннадцатого триггера

7 и к S -входу десятого триггера, а выход соединен с я -входом триггера знака и вторым входом элемента

ИЛИ, выход которого является выходом модуля разности частот устройства, 5 а прямой и инверсный выходы триггера знака являются выходами устрой. ства для индикации положительного или отрицательного знака разности частот соответственно.

На фиг.) представлена структур)ная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы четырехфазного генератора синхроим" пульсов. 15

Устройство для вычитания частот импульсных последовательностей содержит триггеры I — 12, триггер 13 знака, элементы И 14 " 27, элементы

НЕ 28 и 29, элемент ИЛИ 30, четырехфазный генератор синхроимпульсов 31.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входных сигналов триггеры 1 и 5 в единичном состоянии 25 триггеры 2,3,4,6,7,8,9,10,11,12 — в нулевом состоянии, а триггер 13 знака — в режиме хранения. Четырехфазный генератор синхроимпульсов 31 вырабатывает последовательно на каждом из выходов синхроимпульсу длитель1

НОСтЬЮ "с- 4 „ Чacтоту f - с2.=Ы - с с1 Х показанные йа фиг. 2.

Синхроимпульсы частоты f Ä поступают на второй вход элемента И 16, на третий вход элемента И 19 и на второй вход элемента И 20. Синхроимпульсы частоты f . поступают на второй вход элемента И 17, на второй вход элемента И 24, на Ц вЂ” вход триггера ll. Синхроимпульсы частоты 40

Есэ поступают на третий вход элемента И 14, на второй вход элемента И

15 и на второй вход элемента И 21.

Синхроимпульсы частоты Ес поступают на Р -вход триггера 3, на R-вход 45 триггера 9, на второй вход элемента

И 22 и на второй вход элемента И 26, Импульсы частоты „и разрешают прохождение синхроймпульсов частоты f и f „ через элементы И 14 и

И 19 соответственнд. Первые пришедшие синхроимпульсы частоты сэ и Ес„ проходят через элементы И )4 и И 19 соответственно, устанавливая триггер 2 и триггер Ь в единичное состо- 55 яние. Следующие синхроимпульсы частот Ес„и <сэ проходят через элементы

И ) 6 и И 21 соответственно и сбра0ll 8 сывают триггер I и триггер 5 в нулевое состояние, после этого триггеры находятся в режиме хранения до прихода следующего импульса чао16т, „ и соответственно. Следующие сийхроймпульсы частот f с и „проходят через элементы И 15 и И 20 соответ" ственно, устанавливая в нулевое состояние триггер 2 и триггер 6, которые своим прямым выходом запрещают прохождение синхроимпульсов f, и 1с через элементы И 16 и И 21 Таким образом, на выходе элементов И 16 и И 21 формируется последовательность синхронизированных импульсов с частотами f и f< и скважностью

4 „=Т „/Тс, где T f =1/ „T )Яс1 и) 2 Т 2 j Тс, где Т 2 2 тс =1/Есэ.

Синхронизированные импульсы с частотами f H f2 устанавливают триггер 3 и триггер 7 соответственно в единичное состояние. Триггер 3 и триггер 7 своими прямыми выходами разрешают прохождение синхроимпульсов f с и 1с через элементы И 17 и

И 22 соответственно. Синхроимпульсы частот с2 и проходят через элементы И 17 и И 22, устанавливая в нулевое состояние триггер 4 и триггер

8, которые своими инверсными .выходами разрешают. прохождение синхронизированных сигналов частот „ и через элементы И 18 и И 23. Если до прихода следующего синхронизированного импульса частоты j на триг1 гер 4 поступает синхронизированный импульс частоты f2 то триггер 4 устанавливается в единичное состояние, и своим инверсным выходом запрещает прохождение импульсов 1 через элемент И 18. В противном случае синхронизированный импульс шроходит через элемент И IS, устанавливая триггер 9 в единичное состояние, который своим прямым выходом разрешает прохождение синхроимпульса частоты f > через элемент И 24. Синхроимпульс частоты fс проходит через элемент И 24, устанавливая в нулевое состояние триггер 10, который своим инверсным выходом разрешает прохождение синхронизированного сигнала частоты „ через элемент И

25 и элемент ИЛИ 30 на выходную шину устройства, устанавливая триггер

13 знака в единичное состояние.

Когда частоты „ и К незначительно отличаются друг от друга и близки

fey

Составитель В,Данчеев

Техред C,Èèãóíîâà

Коррект(>р . А Тяско

Редактор H, BoJIQB

Заказ 7454/36 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 к частоте четырехфаэного генератора синхроимпульсов 3l, синхронизированные сигналы частоты Г„ и f обладают неравномерностью. При этом существует возможность прохождения второго синхронизированного импульса частоты f через элемент И IS до прихода синхронизированного импульса частоты Е, что приводит к прохождению следующего синхронизированного импульса частоты чеpcs элемент И 23, который устанавливает триггер IO в единичное состо" яние, запрещая прохождение следующего синхронизированного импульса частоты f,, устанавливающего триггер !2 в единичное состояние, тем самым поглощая ложные импульсы на выхода. устройства. Таким образом,,если приf )f на выход устройства проходит последовательность импуль1901 1 0 сов, среднеЕ значение частоты которой равно f --f . Аналогично, если

1 2

> Е синхронйэнрованный импульс частоты К через элемент И 27 и элемент ИЛИ 30 проходит на выходную шину устройства, устанавливая триггер

l3 знака в нулевое состояние. В этом случае на выходе устройства получаем последовательность импуль ð сов, значение частоты которой равно

Т.е., на выходе раэностной частоты устройство имеет значение разностной частоты равное f „- f .

Предлагаемое устройство для деления частоты импульсных последовательностей исключает прохождение на выход ложных импульсов синхронизированных входных частот, что обуславливает его повышенную точность и позволяет работать с сигналами, близкими к частоте синхронизации.