Цифровой частотный детектор

 

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение точности детектирования. Цифровой частотный детектор содержит ограничитель 1, ждущие мультивибраторы (ЖМ) 2, 3 и 8 эл-ты И 4, 5, 14 и 15, RS-триггеры 6, 7 и 16, формирователи 9, 10 и 11 импульсов, эл-т ИЛИ 12 и эл-т задержки 13. Данный частотный детектор по функциональным возможностям является близким аналогом двухконтурного частотного детектора. Изменяя длительности импульсов ЖМ 2, 3 и 8, можно в широких пределах изменять (формировать) частотную характеристику детектора. Величина длительности импульса ЖМ 2 определяет ширину полос пропускания детектора, а величины длительности импульсов ЖМ 3 и 8 определяют средние частоты полос пропускания детектора. Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону нечувствительности. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4361050/24-09 (22) 07. 01 . 88 (46) 23.03.90. Бюл. Ф 11 (72) Е.А.Донников и И.В.Степанов (53) 621.376;5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 974600, кл. Н 04 L 27/14, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения — повышение точности детектирования. Цифровой частотный детектор содержит ограничитель 1, ждущие мультивибраторы (ЖМ)

2, 3 и 8, эл-ты И 4, 5, 14 и 15, RS-триггеры 6, 7 и 16, формирователи

„„SU, 1552396 А 1 (51) 5 Н 04 L 27/14, Н 03 D 13/00

9 — 1i импульсов, эл-т ИЛИ 12 и эл-т задержки 13. Данный частотный детектор по функциональным возможностям является близким аналогом двухконтурного частотного детектора. Изменяя длительности импульсов ЖИ 2, 3 и 8, можно в широких пределах изменять (формир овать) частотную характеристикуку детектора. Величина длительности импульса ЖК 2 определяет ширину полос пропускания детектора, а величины длительности импульсов KM 3 и 8 средние частоты полос пропускания детектора. Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону нечувствительности. 5 ил. Я

1552396

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе передачи данных.

Цель изобретения — повышение точ5 ности детектирования.

На фиг. 1 приведена частотная характеристика цифрового частотного детектора на фиг. 2 — структурная электрическая схема цифрового частот- 10 ного детектора; на фиг. 3 — 5 временные диаграммы, поясняющие принцип работы детектора, Цифровой частотный детектор содержит (фиг. 2) ограничитель 1, первьп 2 15 и второй 3 ждущие мультивибраторы, первый 4 и второй 5 элементы И, первьп 6 и второй 7 RS-триггеры, третий ждущий мультивибратор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 формирователи 20 импульсов, элемент ИЛИ 12, элемент 13 задержки, третий 14 и четвертый 15 элементы И, третий RS — триггер 16.

Цифровой частотный детектор работает следующим образом. 25

Входной сигнал (фиг. 3a) поступа— ет на ограничитель 1, который ф ормирует прямоугольные импульсы, следующие с частотой входного сигнала (фиг. Зб) . Первый ждущий мультивибра- 30 гор 2 запускается передним фронтом импульса с выхода ограничителя 1.

Длительность импульса с выхода первого ждущего мультивибратора 2 (фиг. Зв) равна а, = 1/F< — 1/F . Им- 35 пульс с выхода первого ждущего мультивибратора 2 задним фронтом запускает второй 3 и третий 8 ждущие мультивибраторы, которые формируют импульсы длительностью ь = 1/F < и с = 1 /F 40 соответственно. Пока на выходах второ-. го 3 и третьего 8 ждущих мультивибраторов не сформируются импульсы длительностью о и 3э второй 3 и третий 8 ждущие мультивибраторы не реагируют на последующие импульсы, поступающие на их входы.

Вьгходные импульсы второго 3 и третьего 8 ждущих мультивибраторов задними: фронтами включают первый 9 и второй 10 формирователи импульсов, выходные импульсы которых имеют длительности ь 4 (q <(, ) (фиг. 3r, д).

В каче(.тве первого 9 и второго 10 формирователей импульсов могут быть использованы дифференцирующие цепочки.

В случае, когда на вход детектора поступает сигнал с нижней харакгери<— тической частотой F ц, импульсы на входах первого элемента И 4 не совпадают во времени и на выходе первого элемента И 4 (фиг. Зе) импульсы отсутствуют. Импульсы на входах второго элемента И 5 совпадают во времени, и на выходе второго элемента И 5 (фиг. Зж) формируется импульс, которьп по К-входу устанавливает (подтверждает) первый RS — триггер 6 (фиг. Зи) н нулевое состояние.

В случае, когда на вход детектора поступает сигнал с верхней характеристической частотой F>, импульсы на входах первого элемента И 4 (фиг. Зв, r) совпадают Во времени и импульс с выхода первого элемента И 4 (фиг. 3e) поступает на S-вход первого RS-триггера 6, устанавливал (подтверждая) его в единичное состояние (фиг. Зи).

При этом отсутствуют импульсы на выходе второго формирователя 10 импуль- сов и, соответственно, на выходе второго элемента И 5 (фиг. Зж). Импульсы с выходов первого 4 и второго 5 элементов И поступают на входы элемента ИЛИ 12, с выхода которого (фиг. 3M) импульсы поступают на

S-вход второго RS òðèããåðà 7, устанавливая его в единичное состояние (фиг. Зн). Выходной импульс .первого ждущего мультивибратора 2 поступает на вход третьего формирователя 11 импульсов, которьп формирует по заднему фронту импульс длительностью с (ь5(< < ) (фиг . 3r;) . Импульс с Выхода формирователя 11 импульсов поступает на первые входы элементов И 14 и 15.

При сигналах с частотами, равными

Г„ и (, второй триггер 7 устанавливается в единичное состояние и на выходе третьего элемента И 14 (фиг. Зп) появляется импульс, которьп устанавливает (подтверждает) третий

RS-триггер 16 в единичное состояние (фиг. 3c). Выходной импульс третьего формирователя 11 импульсов (фиг. 3e) поступает также на вход элемента 13 задержки, которьп задерживает .импульс на время Г ((t (2 ) . Импульс с выхода элемента 13 задержки (фиг. Зл) поступает на К-вход второго триггера

7 и устанавливает второй RS-триггер

7 н нулевое состояние (фиг. Зн) .

Таким образом, когда частоты входного сигнала равны F, или F, на выходе 1 детектора формируется уровень логического нуля или единицы соответФ о р м ул а и s о б р е т е н и я

Цифровой частотный детектор, содержащий последовательно соединенные or5 1552 ственно (фиг. 1б), а на выходе 2 де— тектора — постоянный уровень логической единицы (фиг. 1в) .

Если частота входного сигнала на5 ходится в диапазоне частот от F до

F>, на выходах первого 4 и второго

5 элементов И импульсы отсутствуют и первый RS-триггер 6 сохраняет свое состояние логической единицы или нуля 10 в зависимости от величины частоты, предшествующей сигналу с частотой Р Е<Р .. При этом на выходе элемента

ИЛИ 12 импульс также отсутствует и второй триггер 7 не устанавливается 15 в единичное состояние.

Выходной импульс третьего формирователя 11 импульсов поступает на" входы элементов И 14 и 15, так как второй RS-триггер 7 находится в нуле- 20 вом состоянии, на выходе четвертого элемента И 15 появляется импульс, который устанавливаег"третий RS-триггер

16 в нулевое состояние и на выходе 2 цифрового частотного детектора форми- 25 руется постоянный уровень логического нуля.

В случае, когда на вход детектора поступает сигнал с частотой F„, а затем частота изменяется и становит- ЭО ся меньше Fr, то при частоте сигнала, . равной F, детектор работает согласно рассмотренному (фиг. 3) . При этом на выходе 1 детектора формируется уровень логического нуля (фиг. 4и), а на выходе 2 — уровень логической ециницы (фиг. 4с). При величине частоты входного сигнала меньше Р„ импульсы с выходов первого 9 (фиг. 4г) и второго 10 (фиг. 4д) формирователей 40 импульсов не совпадают во времени с импульсом,: сформированным первым ждущим мультивибратором 2 и на выходах первого 4 (фиг. 4е) и второго 5 (фиг. 4ж) элементоВ И импУльсы отсут- 45 ствуют, первый RS-триггер 6 (фиг. 4и) сохраняет свое нулевое состояние, а второй RS-триггер 7 (фиг. 4н) не устанавливается в единичное состояние, так как на выходе элемента ИЛИ 1 2 50 (фиг. 4м) нет импульсов.

Импульс . выхода третьего формирователя 11 импульсов (фиг. 4к) поступает на первые входы третьего 14 и четвертого 15 элементов И, так как 55 второй RS-триггер 7 (фиг. 4н) находится в нулевом состоянии, то с выхода четвертого элемента И 15 (фиг. 4р) импульс поступает Hà R-вход

396 б третьего RS-триггера 16, устанавливая em в нулевое состояние (фиг. 4с).

В случае, когда на вход детектора поступает сигнал с частотой F, а затем частота сигнала изменяется и становится больше F при частоте сигнала, равной F, детек-,îð работает согласно описанному (фиг . 3). При этом на входах 1 и 2 детектора формируются уровни логической единицы (фиг. 5н, с).

При величине частоты входного сигнала более F„ èìïóëüñû на выходах первого 9 (фиг. 5r) и второго 10 (фиг. 5д) формирователей импульсов отсутствуют, так как.второй 3 и тре тий 8 ждущие мультивибраторы не успевают сформировать импульсы до прихода следующего импульса с выхода первого ждущего мультивибратора 2 (фиг. 5в), и первый RS-триггер 6 (фиг. 5и) сохраняет единичное состояние. Второй

RS — триггер 7 (фиг. 5н.) не устанавливается в единичное состояние, так как отсутствуют имтульсы на выходе элемента ИЛИ 12 (фиг. 5м).

Импульс с вьп.ода третьего формирователя 11 имп:льсов (фиг. 5к) поступает на первые входы третьего 14 и четвертого 15 элементов И. Так как второй RS-триггер 7 находится в нулевом состоянии (фиг. 5н), то с выхода четвертого эле ;ента И 15 (фиг. 5p) импульс поступает на В.-вход триггера

16, устанавливая его в нулевое сос тояние.

Предлагаемый частотный детектор по функциональным возможностям являстся близким аналогом двухконгурного частотного детектора.

Изменяя длительности а,, и с.импульсов, можно в широких пределах изменять (формировать) частотную характеристику детектора.

Величина длительности ь, определяет ширину полос пропускания детектора (Р. — F,) и (Р4 Р ) . Величины длительности и а определяют средние частоты полос гропускания детектора.

Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону (F — F ) не-. " чувствительности (возможен случай,,когда зона F-, — F<— = О).

1552396

20 раничитель, первый и второй ждущие мультивибраторы, а также два элемента И, два RS-триггера, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности детектирования, в него введены третий ждущий мультивибратор, три формирователя импульсов, элемент ИЛИ, элемент задержки, третий и четвертыйй элементы И, третий RS-триггер, причем выход второго ждущего мультивибратора через первый формирователь импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходом первого ждущего мультивибратора, через последователь" но соединенные третий ждущий мультивибратор и второй формирователь импульсов с вторым входом второго элемента И, а через третий формирователь импульсов с входом элемента задержки и первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами S u R третьего

RS-триггера соответственно, при этом выход первого элемента И соединен с входом S первого RS-триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и R-входом первого RS-григгера, выход элемента ИЛИ соединен с

S-входом второго Rs-триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента задержки, выходы второго RS-триггера соединены с вторыми входами третьего: и четвертого элементов И соответственно.

1552396

Л

Р с

Pедактор Н.Tупица

Заказ 341 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Ю

3 г д е а б

3 г д е

IL л

Составитель А. Колосов

Техред Л.Сердюкова Корректор T.Ìàëåö