Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей

 

k к

В.И. Антонов, Ф.P. Кушнеров и Л.И. Нудельман (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ

ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ 1 Изобретение. относится к авто матике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и обработки информации.

Известно устройство для получения разностной частоты, содержащее пять триггеров и элемент НЕ, подключенный входом к шине синхронизации и импульс" ному входу первого триггера, соединенного потенциальным входом с шиной уменьшаемой частоты и подключенного выходом к первому импульсному входу второго три ггера, выход которого соединен с первым импульсным входом третьего триггера, подключенного вто- 15 рым импульсным входом к выходу четвер" того триггера, соединенного первым импульсным входом с выходом пятого триггера, потенциальный вход которого подключен к шине вычитаемой час- го тоты (1 .

Недостатками данного устройства являются пониженная точность формирования раэностной частоты, обусловлен2 ная наличием сбоев в работе при ра" венстве или малых отличиях уменьшаемой и вычитаемой частот и отсутстви" ем возможности получать раэностнуа частоту двух импуяьсных последова" тельностей при условии, когда вычита" емая частота больше уменьшаемой, так как невозможно установить знак разности вычитаемых частот.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вычитатель частот, содержащий триггеры и элемент НЕ, подключенный входом к шине синхронизации и к импульсному входу первого триггера, соединенного потенциальным входом с шиной уменьшаемой частоты и подключенного выходом к первому импульсному входу второго триггера, выход которого соединен с первым импульсным входом тре" тьего триггера, подключенного вторым импульсным входом к выходу четвертого триггера, соединенного первым импульсным входом с выходом пятого триггера, 943723 потенциальный вход которого подключен к шине вычитаемых частот, при этом дополнительно введен элемент И и триггер, соединенный первым импульсным входом с первым входом первого 5 элемента И, подключенного выходом к выходной шине и с выходом второго элемента И, подключенного входами соответственно к первому импульсному входу и первому выходу третьего триггера, а второй импульсный вход дополнительного триггера, соединенного. выходом со вторым входом первого элемента И, подключен к выходу третьего элемента И, входы которого соединены со- 1> ответственно с вторым импульсным .вхоДом и вторым выходом третьего триггера, причем выход инвертора, подключенного входом к второму импульсному входу четвертого триггера, со- 20 единен с вторым импульсным входом второго триггера и импульсным входом пятого триггера (7).

Недостатками данного устройства является пониженная точность формиро- вания разностной частоты, обусловленная возможностью сбоев в работе, когда заднии фронт импульса вычитаемой частоты синхронно совпадает с перед- . ним фронтом импульса уменьшаемой час- Зо тоты. При этом на выходе вычитателя . не должна появляться часть сравниваемых импульсов, однако в силу неодинаковости фронтов и длительностей импульсов уменьшаемой и вычитаемой

35 частот, которые преобразуются по заднему фронту импульсов синхронизации и заднему фронту инвертированных импульсов синхронизации, соответственно, на выходе вычитателя возможно появле- щ ние ложных сигналов, что снижает точность данного устройства; отсутствует возможность получать разностную частоту двух импульсных последовательностей при условии, когда вычитаемая частота больше уменьшаемой, что ограничивает функциональные возможности устройства, если необходимо управлять как по "положительной", так и "отрицательной" разности частот, так как невозможно установить знак разности вычитаемых частот.

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет фиксации знака разности частот, Для достижения поставленной цели у устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее триггеры и элементы И, содержит четырехфазный генератор синхроимпульсов, элементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, причем вход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И и первым входом частоты устройства, а выход первого элемента НЕ подключен кб-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 первого элемента И соединен с 5 --входом второго триггера, R - вход которого подключен к выходу второго элемента И, прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к A-входу первого триггера и к S-входу третьего триг" гера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен

I к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен c R" входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к S-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 HE соединен с первым входом шестого элемента И и вторым входом частоты устройства, а выход второго элемента НЕ подключен к S-входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со вторым вхбдом шестого элемента И, а инверсный выход - с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к S-входу шестого триггера, R"âõoä которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход— к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к пер9437 вому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход - к R-входу пятого триггера, S-входу четвертого триггера и S-входу седьмого триггера, R-вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход " к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора !О синхронных импульсов и R-входом третьего триггера, а выход подключен к R -входу восьмого триггера, -вход которого соединен с .з -входом третьего триггера, а инверсный выход под- !5 ключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к б вЂ, входу седьмого триггера и к

5-входу четвертого триггера, а выход соединен cR -входом триггера знака, 2в инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу разности частот устройства. 25

Цель достигается за счет исключения возможности сбоев в работе или дробления импульса при. получении разности частот, когда задний фронт вычитаемой частоты синхронно совпадает Зв с передним фронтом уменьшаемой часто-.

1ты и за счет фиксации в устройстве знака разностной частоты.

На чертеже изображена структурная схема устройства для получения

35 разностнои частоты двух импульсных последовательностей.

Устройствс содержит триггеры 1-8, триггер знака 9, элементы И 10-19, элементы НЕ 20,21, элемент ИЛИ 22, четырехфазный генератор синхроимпульсов 23.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входных сигналов

45 триггеры 1, 5 находятся в единичном состоянии, триггеры 2, 3, 4, 6 7 8в нулевом состоянии, а триггер знака 9 — в режиме хранения. Четырехфазный генератор синхроимпульсов 23 вырабатывает синхроимпульсы частоты

С1 =, С2 СЬ с смещенные по фазе относительно друг друга на с и

С где сС вЂ” длительность каждого синхроимпульса. Синхроимпульсы частоты fc

2 55 поступают на второй вход элемента И 12, на третий вход элемента И 15 и на второй вход элемечта И 16. Синхроимпульсы частоты поступают на

23 6 второй вход элемента И 13 и R-вход триггера 7. Синхроимпульсы частоты

fc< поступают на третий вход элемен" та И 10, второй вход элемента И ll и второй вход элемента И 17, Синхроимпульсы частоты fc< поступают на Йвход третьего триггера и второй вход элемента И 18. Импульсы частоты f и

fg разрешают прохождение синхроимпульсов частоты Гс и Гс2через элементы И 10 и И 15 соответственно. Первые пришедшие си нхрои мпульсы частоты fey и Гсгпроходят через элементы И 10 и

И 15 соответственно, устанавливая триггер 2 и триггер 6 в единичное состояние. Следующие синхроимпульсы частот fc2и fc< проходят через элементы И 12 и И 17, соответственно, и сбрасывают триггер и триггер 5 в нулевое состояние; после этого триггеры находятся в режиме хранения до и ри хода следующе го и мпул ьса частот

Е и 12 соответственно. Следующие синхроимпульсы частот fc< и fc2 и охо дят через элементы И l l и И 16 соответственно, устанавливая в нулевое состояние триггер 2 и триггер 6, которые своим прямым выходом запрещают, прохождение синхроимпульсов частот F2 и fc< через элементы И 12 и И 17. Таким образом, на выходе элементов И 12 и И 17 формируется последовательность синхронизированных импульсов с частотами f и f2 и скважностью о,=

= Т /Тс, где Т = 1Л„, Тс = 1Лс2 и q, = т /Тс, где Т = 1/т.2, тс = г

C1

Синхронизированные импульсы с частотами f и f2 устанавливаж соответ1 ственно триггер 3 и триггер 7 в еди- ничное состояние, Триггер 3 и триггер 7 своими прямыми выходами разрешают прохождение синхроимпульсов частот <с3 и Г, через элементы И 13 и И 18 соответственно. Синхроимпульсы частот fc9 и fc+ проходят через элементы И 13 и И 18, устанавливая в нулевое состояние триггер 4 и триггер 8, которые своими инверсными выходами,. разрешают прохождение синхронизированных сигналов частот f< и 1 через элементы И 14 и И 19. Если до прихода следующего синхронизированного импульса частоты fl на триггер 4 поступает си нхрони зи рова нный и мпуль с частоты f<, триггер 4 установится в единичное состояние и своим инверсным выходом Запретит прохождение им пульсов через элемент И 14. В против23

? 9437 йом случае синхронизированный импульс частоты f< проходит через элемент И 14 и элемент ИЛИ 22 на выходную,шину уст. ройства, устанавливая триггер знака 9 в единичное состояние. Т.е. если S

1 - > 1, на выход устройства проходит последовательность импульсов, среднее значение частоты которой равно т -f .

Аналогично, если f2 f, синхронизи" рованный импульс частоты f через 1в элемент И 19 и элемент ИЛИ 22 проходит на выходную шину устройства, устанавливая триггер знака 9 в нулевое состояние. В этом случае на выходе устройства получаем последователь« 1S ность импульсов, среднее значение частоты которой равно f -f . Таким обра" зом, на выходе разностной частоты устройства имеет среднее значение разностной частоты равное f "f /. 2ф

За базовый образец принято известное устройство. Относительная погрею" ность вычитания двух импульсных последовательностей определяется по формуле 25

/Ьтист АЬ ч/100

< ист где g f " истинная разность частот;

h f<в- измеренная разнусть частот .

В предложенном устройстве 8 ОФ, зв и f - f > 0, f< - f2 4 О, когда

° °

Т „ - Т / >, где f — частота синхронизации, а известная .Q

1063 n f — 62 (0.

Таким образом, предложенное устройство позволяет исключить сбои в работе и расширить функциональные возможности устройства. формула изобретения

Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее триггеры и эле; менты И, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и рас ирения функциональных возможностей стройства за счет фиксации знака . разности частот, оно содержит четырехфазный генератор синхроимпульсов, элементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, причем вход первого элемента HE соединен с первым входом первого элемента И и первым входом частоты устройства, выход первого элемента HE подключен

SS к S"âõîäó 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, R"вход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к R-входу. первого триггера и к S"âõîäó третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход co"" единен с й-входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к S-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 HE соединен с первым входом шестого элемента И и со вторым входом частоты устройства, а выход второго элемента НЕ подключен к 5-входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход - с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен кб -входу шестого триггера, Р -вход

„ которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход - к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора сийхроимпульсов, а выход - к Я -входу пятого триггера, S --sxopy w iepvoro rp rreра и б "входу седьмого триггера,R "вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход - к первому входу деьятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с Й -входом третьего триггера, а выход подключен к R -входу вОсьмого три г гера, $ - вход которого соединен с5 "входом третьего триг9 943723 гера, а инверсный выход подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен кS -входу седьмого триггера и к б -входу четвертого триггера,. а выход соединен з сЯ,-входом триггера знака, инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого под10 ключен к выходу разности частот устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

8Г 466509, кл. 6 06 F 7/385, 1972

2. Авторское свидетельство СССР

У 658560, кл. G 06 F 7/50, 1977 (прототип). филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 5111/56 Тираж 731 Подписное

Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено, в частности, для цифровой обработки массивов данных в реальном масштабе времени

Изобретение относится к области вычислительной техники, предназначено для параллельного вычисления разрядными срезами m-мерных массивов данных и может быть использовано для решения задач, связанных с обработкой m-мерных массивов данных

Изобретение относится к области обработки информации и может быть использовано в вычислительной технике, системах коммуникации и защиты информации от несанкционированного доступа
Наверх