Цифровой фазовращатель

 

Изобретение может быть использовано в качестве исполнительного элемента систем автоматического регулирования по частоте, фазе или временной задержке. Цифровой фазовращатель содержит счетчик 1 импульсов , блок 2 сравнения, фазозадакщий блок 3, буферный регистр 4, элементы И-НЕ 5, 9 и 11 и D-триггеры 7 и 8. Введение генератора 6 одиночных импульсов, счетчика 10 импульсов и образование новых функциональных связей повышают надежность работы фазовращателя . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 H 03 H 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4088300/24-21 (22) 14.07.86 (46) 07.05 .88. Бюл. N - 17 (72) А.Г. Колышкин и С.Н. Малюков (53) 621 ° 324(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 1213434, кл . С 01 R 25/04, 1986. (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в качестве исполнительного элемента систем автоматического ре„„SU„„1394410 А 1 гулирования по частоте, фазе или временной задержке. Цифровой фазовращатель содержит счетчик 1 импульсов, блок 2 сравнения, фазозадающий блок 3, буферный регистр 4, элементы И-HE 5, 9 и 11 и Р-триггеры 7 и

8. Введение генератора 6 одиночных импульсов, счетчика 10 импульсов и образование новых функциональных связей повышают надежность работы фазовращателя. 4 ил.

1394410

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве исполнительного элемента систем автоматического регули5 рования по частоте, фазе или временной задержке.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема цифрового фазовращателя; на фиг. 2 — схема генератора одиночных импульсов; на фиг. 3 — схема счетчика импульсов; на фиг. 4 — диаграммы, поясняющие работу устройства. 15

Устройство содержит счетчик 1 импульсов, счетный вход которого подключен к шине опорного сигнала, а выходы подключены к первым входам блока 2 сравнения, вторые входы которого 20 соединены с выходами фазозадающего блока 3, входы которого соединены с выходами буферного регистра 4, информационный вход которого подключен к шине передачи информации "Инф.", а 25 тактовый вход соединен с выходом .элемента И-НЕ 5, первый вход которого подключен к шине синхросигнала "Синхросигнал", а второй его вход подключен к шине сигнала "Запрос" и к второму входу генератора 6 одиночных импульсов, первый выход которого соединен с шиной опорного сигнала и с тактовыми входами D-триггеров

7 и 8, информационные входы которого соединены с прямым и сопряженным выходами блока 2 сравнения соответственно, выход D-триггера 7 подключен к шине выходного сигнала, а выход,Э-триггера 8 соединен с первым входом элемента И-HE 9 и с первым входом счетчика 10 импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И вЂ” НЕ 11 и с вторым выходом генератора 6, первый выход которо- 5 го соединен с R-входом D-триггера 8, а выход счетчика 10 соединен с первым входом элемента И-НЕ 11, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 8 выход которого соедиУ

50 нен с входом запись фазозадающего блока 3.

Генератор 6 одиночных импульсов (фиг.2) содержит D-триггеры 12 и 13, тактовые входы которых подключены к

55 первому входу генератора, к второму входу которого подключен информационный вход D-триггера 13, прямой выход которого соединен с информационным входом D-триггера 12, инверсный выход D-триггера 13 подключен к первому входу генератора и к второму входу элемента И 14, первый вход которого соединен с выходом D-триггера 12, а выход элемента И 14 подключен к вто- рому выходу генератора.

Счетчик 10 импульсов (фиг.3} содержит элемент И 15, второй вход которого подключен к первому входу счетчика, а выход соединен с тактовым входом 9-триггера 16 инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 17 и с информационным входом Р-триггера 16, R-вход которого соединен с вторым входом элемента И 17 и выходом элемента И-НЕ 18, первый вход которой подключен к второму входу счетчика, а второй вход элемента И-НЕ 18 соединен с прямым выходом D-триггера 19, инверсный выход D òðèããåðà 19 подключен к выходу счетчика, первому входу элемента И l5 и к D-входу D-триггера 19, такто. :ый вход которого подключен к выходу элемента И .17.

Устр йство работает следующим образом.

На счетный вход счетчика 1 импульсов поступают входные импульсы с частотой повторения f . При этом происo ходит периодическое изменение кода, записанного в счетчике импульсов 1 с периодом Т = К/f, где К вЂ” коэффициент пересчета счетчика 1 импульсов. Код А; (фиг.4б) с выходом разрядов счетчика 1 импульсов поступает на первые входы блока 2 сравнения, на вторые входы которого поступает код В; (фиг.4б) с выходов фазозадающего блока 3 . На выходах Р (фиг.4в) и P* блока 2 сравнения синхронно с моментами совпадения входных кодов формируются импульсы с часf тотой повторения f,„ = вЂ, сдвинутые один относительно другого на половину периода частоты f Ä,„. Однако, кроме полезных импульсов, на выходах

Р и Р* блока 2 сравнения присутствуют паразитные импульсы, наличие которых обусловлено влиянием конечных задержек и времени срабатывания реальных элементов устройства. Для фильтрации паразитных импульсов сигналы с выходов блока 2 сравнения подаются на информационные входы двух D-триггеров 7 и 8 соответственно, на такто1394410 вые входы которых поступает сигнал опорной частоты f о

На вьходах d и d* (фиг.4г,д)

D-триггеров 7 и 8 формируются импуль5 сы, соответствующие только полезным составляющим сигналов совпадения P и Р* и сдвинутые один относительно другого на половину периода частоты

Е „ и начальной фазой, определяемой моментом совпадения кодов в блоке 2 сравнения. Изменение кода В„ на выходах фазозадающего блока 3 в соответствии с поступающими на его входы сигналами управления Би„ (фиг ° 4а) с выходов буферного регистра 4 вызывает изменение фазы импульсов, следующих с частотой f„ „ на выходах D-триггеров 7 и 8 с минимальным дискретом Э 20

360 ин ° м

При поступлении сигнала "Запрос" (фиг.4д) на вход элемента И-НЕ 5 раз- 25 решается прохождение сигнала "Синхросигнал" через этот элемент на тактовый вход буферного регистра 4, что обеспечивает запись в него информации, поступающей на его инфор- 30 мационный вход по шине "Инф," К моменту окончания сигнала "Запрос" в буферном регистре 4 будет записан код управления фазой Б,,„ (фиг.4а).

Кроме того, сигнал "Зайрос" поступит на второй вход генератора 6, на первый вход которого поступает опорный сигнал частоты f Синхронно с частотой Й сигнал "Запрос" появляется на первом выходе генератора 6 и 4п с него пбступает íà R âõoä D-триггера 8, обеспечивая блокировку его работы и соответственно работу счетчика 10 (фиг.4д), а также перепись информации (фиг.4к) из буферного ре — 45 гистра 4 в фазозадающий блок 3 на момент записи информации в буферный регистр 4. По окончании сигнала "Запрос синхронно с частотой f на втором выходе генератора 6 формируется одиночный импульс, который поступает на второй вход счетчика 10 и устанавливает его выход в исходное состояние. Этот же импульс пройдет на вход Запись фазозадающего блока

3 через элементы И-HE 11 и 9, если на первый вход элемента И-НЕ 11 поступает разрешающий потенциал с выхода счетчика 10, который появляется в случае записи в фазозадающий блок 3 запрещенного управляющего кода EE „, относящегося к исключенным состояниям счетчика 1 импульсов.

Следовательно, если в буферный регистр 4, по каким-либо причинам записан запрещенный код управления фазой, по следующему сигналу "Запрос" в буферный регистр 4 записывается рабочий код управления фазой и сформированный сигнал "Сброс" с второго выхода генератора 6 через элементы И-HE 11 и 9 поступит на вход

"Запись" фазозадающе о блока 3 и обеспечивает смену фазозадающего кода в нем, что приводит к разблокировке выхода устройства.

Генератор 6 работает следующим образом.

На первый вход генератора подается опорный сигнал частоты Й, который поступит на тактовые входы

D-триггеров 12 и 13. С второго входа генератора 6 сигнал "Запрос" поступает на информационный вход D-триггера 13. Синхронно с частотой f, сигнал Запрос появляется на выходах D — триггера 13, с инверсного выхода которого сигнал поступает на первый выход генератора (фиг.4е), а с прямого выхода D — триггера 13 сигнал поступает на D — триггер 12.

С задержкой на один такт частоты

f сигнал "Запрос" появляется на пряо мом выходе D òðèããåðà 12. Задержанный и незадержанный сигналы с выхода D-триггеров 12 и 13 поступают на соответствующие входы элемента И 14, на выходе которого формируется синхронно с частотой f импульс, который поступает на второй выход генератора 6.

Следовательно, в каждом цикле обращения к устройству по сигналу "3anpoc" генератор формирует одиночный, импульс, длительность которого равна периоду следования частоты, Счетчик 10 работает следующим образом.

Предположим, что инверсный выход

D-триггера 19, который является и выходом счетчика находится в состоянии логического нуля. Этот потенциал поступит на первый вход элемента

И 15 и запретит прохождение через него импулвсов Й", поступающих с пер- вого входа счетчика на второй вход элемента И 15.

1394410

При обращении к устройству по сигналу "Запрос" (фиг.4д) сформируется сигнал "Сброс" (фиг.4,ж), который поступит на второй вход счетчика и с него через элемент И-НЕ 18 íà R-вход

9 †òðèããå 16, устанавливая его инверсный выход в состояние логической единицы, которая подается на первый вход элемента И 17, на второй вход 1ð которого через элемент И 18 поступает сигнал "Сброс". Проходя через элемент И 17, сигнал "Сброс" своим .задним фронтом переводит инверсный выход D-триггера 19 в состояние логи- 15 ческой единицы, разрешая прохождение импульсов совпадения d* через элемент И 15 на тактовый вход D-триггера 16, в котором подсчитываются импульсы .совпадения d*. По второму 2О импульсу D-триггер 16 положительным фронтом выходного сигнала переводит инверсный выход D-триггера 19 в состояние логического нуля, запрещает дальнейший счет ймпульсов d*. 25

Формула изобретения цифровой фазовращатель, содержащий первый счетчик импульсов, блок сравнения, фазозадающий блок, буферный .регистр, два D-триггера и три элемента И-НЕ, причем счетный вход первого счетчика импульсов и синхровходы D-триггеров соединены с входной шиной опорного сигнала, а инфор35 мационные входы первого и второго

В-триггеров подключены к основному и сопряженному выходам блока сравнения,первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами первого счетчика импульсов и фазозадающего блока, информационные входы которого соединены с выходами буферного регистра, информационный вход которого соединен с входной информационной шиной, тактовый вход буферного регистра подключен к выходу первого элемента И-НЕ, входы которого соединены с входными шинами "Синхросигнал" и "Запрос", вход "Запись" фазоэадающего блока . подключен к выходу второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены генератор одиночных импульсов и второй счетчик импульсов, вход счета которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ и инверсньк выходом второго D-триггера, синхровход которого подключен к тактовому входу генератора одиночных импульсов, информационный вход которого соединен с входной шиной "Запрос", а его второй выход подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ и к входу сброса второго счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, причем первый выход .генератора одиночных импульсов подключен ко входу сброса второго D-триггера.

1394410

Сдрос

f> Запрос

Риг.2 бурое!

О(I

I

1 !

I

1 !

139441 О

Составитель А. Перфильев

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Редактор С. Патрушева

Заказ 2237/55

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4