Частотно-фазовый компаратор

 

ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТ01 „ содержащий первый, второй и третий триггеры, первый и второй ключи и элемент И-НБ,причем первые входы первого и второго ключей соединены соответственно с второй и первой входными шинами, а выходы - с входами установки второго и третьего .триггеров соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход которого соединен с входами сброса второго и третьего триггеров, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элементы И и ИЛИ, а первый триггер вьтолнен синхронизированным, причем первые и вторые входы элементов ИЛИ и И соединены соответственно с первой и второй входными шинами, а выходы - соответственно с тактовым входом и информационным входом первого триггера, единичный выход которого подключен к вторым входам первого и второго ключей, а нулевой выход - к третьему входу элемен .та И-НЕ, при этом выходы первого и второго кпючей. соединены с третьими входами соответственно второго и первого ключей, а выходы второго и третьего триггеров соединены соответственно с первой и второй выходными шинами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О И

РЕСПУБЛИК

77 (! 9) (1!) (51)4 Н 03 D 13/00 (21) 3575998/24-21 (22) 08.04.83 (46) 07.09.85. Бюп. В 33 (72) В.Н.Маркелов (53) 621.374(088.8) (56) Комнаратор частоты, - Приборы и системы управления, 1979, )) 1 1, с. 30.

Авторское свидетельство СССР

У 484621, кл. Н 03 D 13/00, 04.03.74. (54)(57) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОФ„ содершащий первый, второй и третий триггеры, первый и второй ключи и элемент И-НЕ,причем первые входы первого и второго ключей соединены соответственно с второй и первой входными шинами, а выходы - с входами установки второго и третьего триггеров соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход которого соединен с входами сброса второго и третьего триггеров, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элементы И и ИЛИ, а первый триггер выполнен синхронизированным, причем первые и вторые входы элемен тов ИЛИ и И соединены соответственно с первой и второй входными шинами, а выходы — соответственно с тактовым входом и информационным входом первого триггера, единичный выход которого подключен к вторым входам первого и второго ключей, а нулевой выход - к третьему входу элемен,та И-НЕ, при этом выходы первого и второго ключей. соединены с третьими входами соответственно второго и первого ключей, а выходы второго и третьего триггеров соединены соот-, ветственно с первой и второй выходными шинами. 1177879

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в системах автоматического регулирования.

Цель изобретения — повышение точности сравнения частоты и фазы двух импульсных последовательностей за счет устранения неоднозначности и гистерезиса характеристики и области равенства частот. !О

На фиг. 1 изображена функциональная схема. компаратора на фиг. 2— пример выполнения ключа.

Частотно-фазовый компаратор содержит с первого по третий тригге- 15 ры 1-3, первый и второй ключи 4 и

5, элемент И-НЕ 6, первую и вторую входные шины 7 и 8, элемент ИЛИ 9, элемент И 10, первую и вторую выходные шины 11 и 12. 20

Первая и вторая входные шины 7

H 8 соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов.

ИЛИ 9 и И 10, а также с первыми входами соответственно второго и перво- 25 го ключей 5 и 4. Выходы элементов

ИЛИ 9 и И 10 соединены соответственно с тактовым и информационным входами первого триггера 1, единичный выход которого соединен с вторыми :ЗО входами первого и второго ключей 4 и 5, выходы которых соединены с еди- ничнымн входами соответственно второго и третьего триггеров 2 и 3 и с третьими входами соответственно вто- З рого и первого ключей 5 и 4. Выходы второго и третьего триггеров 2 и 3 соединены с первой и второй выходными шинами 11 и 12 соответственно, а также с первым и вторым входами эле- мента И-НЕ 6, третий вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера 1, а выход — с входами сброса второ"о и третьего триггеров

2и3.

45 !

Ключи 4 и 5 содержат с первого по четвертый элементы И-НЕ 13-16, причем выход элемента И-НЕ 13 соединен с первым входом элемента И-НЕ 14, выход которогосоединен с .:пеовыми вхо-Ю дами элементов И-HE 15 и 13, второй вход — с вторым входом элемента

И-НЕ 15 и является первым входом ключа. Выход элемента И-НЕ 15 соединен с третьим входом элемента И-НЕ 14 . 55 и первым входом элемента И-НЕ 16, второй вход которого является вторым входом ключа, а выход соединен с вторым входом элемента И-HE 13 и третьим входом элемента И-НЕ 15. При этом четвертый вход элемента И-HE 14 является третьим входом ключа, а выход — выходом ключа.

Элемент ИЛИ 9 должен иметь большее время задержки, чем элемент И 10, причем разница должна быть не меньше, чем время срабатывания триггера 1.

Последний срабатывает по фронту на тактовом входе, причем его состояние определяется уровнем сигнала на информационном входе. Ключи 4 и 5 реагируют на состояние своих вторых (управляющих) входов в течение времени tz> (t< — время срабатывания логического элемента) после прихода фрон. та импульса на их первые входы.

При отсутствии входных импульсов на первом входе ключа 4 (5), на его выходе устанавливается "единичное" состояние. Если на втором (управляющем) входе ключа 4 (5) установлен логический ноль и .при поступлении на первый вход ключа 4 (5) входных импульсов, на выходе. ключа 4 (5) сохраняется логическая единица. Если на втором (управляющем) входе ключа 4 (5) установлена логическая единица, то после прихода входного импульса на первый вход ключа 4 (5) через время срабатывания логического элемента на выходе ключа 4 (5) появляется логический ноль, на время действия входного импульса, устанавливающий в "единичное" состояние триггер 2 (3).

Устройство работает следующим образом. .Периодические последовательности импульсов с частотой повторения

f и f поступают на входы элементов

И 10 и ИЛИ 9, на выходах которых появляются как полностью, так частично совпадающие импульсы, и на первые входы ключей 4 и 5. В тех случаях, когда происходит совпадение по передним фронтам импульсов, триггер 1, реагирующий на состояние информационного входа, в течение времени 2tt;p после прихода "единичного" сигнала на тактовый вход перейдет в состояние логической единицы.

В следующий момент времени, за совпадением передних фронтов импульсов, на первый вход ключа 4 (5) поступает импульс большей частоты! 1778 и, инвертированный ключом, этот импульс устанавливает в "единичное" состояние триггер 2 (3), а также поступает на третий (дополнительный) вход другого ключа 5 (4), исключая срабатывание другого триггера 3 (2) до момента установки триггера 1 в

"нулевое" состояние и перехода в

"единичное" состояние ключей 4 и 5, Длительность входных импульсов 10 должна быть не менее времени сра6атывания логического элемента ИЛИ 9, триггера 1 и ключа 4 (5).

В случае равенства фаз и частот повторения импульсов, последние одновременно поступают на входы логических элементов И 10 и ИЛИ 9 и первые входы ключей 4 и 5. Триггер

fl при этом устанавливается в единич-. ное состояние, а следующим импуль" 20

79 4 сом триггеры 2 и 3 одновременно устанавливаются в состояние логической единицы. Логический элемент

И-НЕ 6, на входы которого поступают три "единичных™ сигнала, формирует сигнал, устанавливающий триггеры 2 и 3 в "нулевое" состояние, и цикл измерения повторяется.

При переходе от положения равенства фаэ и частот к положению с рав.-, ными частотами и несовпадающими фа;эами установка триггеров 2 и 3 осу ществляется аналогично случаю неравенства частот.

Таким образом, состояние выходов триггеров 2 и 3 позволяет однозначно определить совпадение частоты и фазы двух импульсных последователь-. ностей, а также знак разности их час" тот и фаз.

1177879

Составитель А.Смирнов

Редактор А.й1ишкина Техред JI.Ìèêåø Корректор В.Бутяга

Заказ 5559/51 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

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