SU1169155A1 - Устройство дл формировани импульсов разностной частоты - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ, содержащее триггер, шесть элементов И, элемент ИЛИ и два элемента НЕ, перва  входна  шина соединена с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к второй шине и через второй элемент НЕ к второму входу первого элемента И, перва  выходна  шина соединена с выходом третьего элемента И, первый вход которого подключен к первому входу четвертого элемента И и первому выходу триггера, второй выход которого соединен с первыми входами п того элемента И и шестого элемента И, выход которого подключен к второй выходной шине, о т л и ч ающе.е с   тем, что, с целью повышени  точности формировани  импульсов разностной частоты, в него дополнительно введены два элемента задержки, три триггера, три элемента ИЛИ и два элемента НЕ, при этом выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого дополнительного триггера. второй вход которого соединен с первой входной шиной устройства, втора  шина которого подключена к . первому входу второго дополнительного триггера, второй вход которого соединен с выходом первого дополнительного элемента ИПИ, первый вход которого подключен к выходу шестого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом третьего дополнительного триггера, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен с вторым вхо дом п того элемента И и с первым выходом первого дополнительного (Л триггера, второй выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, выход кото.рого подключен к первому входу третьего дополнительного триггера, второй вход которого соединен с выходом третьео: го дополнительного элемента liRH, со первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, третий ел ел вход которого соединен с .первьм выходом триггера, второй выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И, четвертьй вход первого элемента И соединен с первым выходом второго дополнительного триггера, второй вход которого подключен к третьему входу шестого элемента Инк второму входу четвертого элемента И, выход которого через первый элемент залержки соединен с вторымвходом первого и третьего дополнительных элементов ИЛИ, с первым

Description

входом триггера и с входом первого дополнительного элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу п того элемента И, выход которого через второй элемент задержки соединен с вторыми входами элемента ИЛИ, триггера, вторым дополнительным элементом ИЛИ и с входом второго дополнительного элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ,. а вход первого элемента НЕ подключен к четвертому входу п того элемента И,

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  выделени  малой разности частот двух импульсных последовательностей , например, в схемах конт рол  работы резервированных высокостабильных генераторов импульсов,

Цель изобретени  - повышение точности формировани  импульсов разностной частоты за счет исключени  сбоев в работе устройства при поступлении на его входы близких по частоте импульсных последовательностей.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  формировани  импульсов разностной частоты J на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство дл  формировани  импульсов разностной частоты содержит шесть элементов И 1-6, четыре триггера 7-10, четыре элемента НЕ 11-14, четыре элемента ИЛИ 15-18, два элемента 19-20 задержки, входные шины 21 к 22 к выходные шины 23 и 24.

Перва  входна  шина 21 соединена с первым входом первого элемента И 1 и через первый элемент НЕ 11 с первым входом второго элемента И 2, второй вход которого подклю|чен к второй входной шине 22 и через второй элемент НЕ 12 к второму входу первого элемента И 1, при этом перва  выходна  шина 23 соединена с выходом третьего элемента ИЗ, первый вход которого подключен к первому входу четвертого элемента И 4 и к инверсному выходу первого триггера 7, пр мой выход которого соединен с дервыми входами п того элемента И 5 и шестого элемента И 6, выход которого подключен к второй

выходной шине 24. Выход третьего элемента И 3 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 15, выход Которого подключен к нулевому входу второго -триггера 8, единичный вход которого соединен с первой входной шиной 21 устройства, втора  входна  шина 22 которого под1 лючена к единичному входу третьего триггера 9, нулевой- вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 16, первый вход которого подключен к выходу шестого элемента И 6, второй вход которого соединён с инверсным выходо четвертого триггера 10, пр мой выход которого подключен к второму входу третьего элемента И 3, третий вход которого соединен с вторым входом п того элемента И 5 и с пр мым выходом второго триггера 8, инверснЬш выход которого подключен к третьему входу второго элемента И 2, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 17, выход которого подключен к нулевому входу четвертого, триггера 10, единичный вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 18, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И 1, третий вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера 7, пр мой выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И 2, при этом четвертый вход первого элемента И 1 соединен с инверсным выходом третьего триггера 9, пр мой выход которого подключен к третьему входу шестого элемента И 6 и к второму входу четвертого элемента И 4, выход которого через первый элемент 19 задержки соединен с вторыми входами второго

31

и четвертого элементов Ш1И 16 и Т8, с единичным входом первого триггера7 и с входом третьего элемента НЕ 13 выход которого подключен к третьему входу п того элемента И 5, выход которого через второй элемент 20 задержки соединен с вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ 15 и 17, с нулевым входом первого триггера 7 и с входом четвертого элемента НЕ 14, выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И 4, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ 12, и выход первого элемента НЕ 11 подключен к четвертому входу п того элемента И 5.

Примем состо ние триггеров, при котором на пр мом выходе высокий (разрешающий) потенциал, за единичное - 1, а состо ние, при котором на инверсном выходе высокий потенциал , за нулевое - О.

В исходном состо нии триггеры 8 и 9 сигналом сброс (не показано) устанавливаютс  в нулевое состо ние а триггеры 7 и 10 - в единичное.

Устройство работает следующим образом .

Допустим, что из двух сравниваемы близких по частоте импульсных последовательностей частота второй импульсной последовательности несколько превышает частоту первой.

С поступлением положительного импульса на входную щину 21 элемент И 1 остаетс  закрытым низким потенциалом с инверсного выхода триггера 7, а триггер 8 устанавливаетс  в единичное состо ние и высокий потенциал с его пр мого выхода поступает на входы элементов И 3 и 5.

По окончании входного импульса на шине 21 на выходе элемента НЕ 11 по вл етс  высокий потенциал, которьм открьгоает элемент И 5. Сигнал с выхода элемента И 5 поступает на вход элемента 20 задержки, а с его выхода - на нулевой вход триггера 7 и через элемент ИЛИ 17 - на нулевой вход триггера 10, переключа  их из единичного состо ни  в нулевое. Сигнал с выхода элемента 20 задержки поступает также через элемент ИЛИ 15 на нулевой вход триггера 8, возвраща  его в нулевое состо ние. При установке в О триггера В закрываютс  элементы ИЗ и 5 При

554

установке в О триггера 7 высокий потен1шал с его инверсного вькода поступает на входы элементов И 3 и 4 и на вход элемента И 1, а низкш потенциал с его пр мого выхода на входы элементов И 5 и 6 и на вход элемента И 2. При установке в О триггера 10 высокий потенциал с его инверсного выхода поступает на вход элемента-И 6, а низкий потенциал с его пр мого-выхода - на вход элемента ИЗ.

При закрывании элемента И 5 на его выходе по вл етс  низкий потенциал , а через некоторое врем  низкий потенциал восстанавливаетс  на выходе элемента 20 задержки. Врем  задержки элементов 19 и 20 должно превышать врем , необходимое дл  переключени  триггеров.

С поступлением положительного импульса на входную щину 22 элемент И2 остаетс  закрытым низк1 м потенциалом с пр мого выхода триггера 7, а триггер 9 устанавливаетс  в единичное состо ние и высокий потенциал с его пр мого выхода поступает

на входы элемент ов И 4 и 6. 1

По окончании входного импульса на

шине 22 на выходе элемента НЕ 12 по вл етс  высокий потенциал, который открьшает элемент И 4. Сигнал с выхода элемента И 4 поступает на вход элемента 19 задержки, а с его входа - на единичный вход триггера 7 и через элемент ИЛИ 18 - на единичный вход триггера 10, переключа  их в единичное состо ние. Сигнал с выхода элемента 19 задержки поступает также через элемент ИЛИ 16 на нулевой вход триггера 9, возвраща  его в нулевое состо ние. При установке в О триггера 9 закрываютс  элементы И 4 И 6. При установке в 1 триггера 7 высокий потенциал с его пр мого выхода поступает на входы элементов И 5 и 6 и на вход элемента И 2, а низкий потенциал с его инверсного выхода - на входы элементовИ 3 и 4 и на вход элемента И 1. При установке в 1 триггера 10 высокий потенциал с его пр мого выхода поступает на вход элемента И 3, а низкий потенциал с его инверсного выхода - на вход элемента И 6.

Таким образом, по окончании входного импульса на шине 21 триггеры 7 и 10 переключаютс  в нулевое состо ние , а по окончании входного импульса на шине 22 - в единичное. При этом элементы И 1, 2, 3 и 6 остаютс  закрытыми как во врем  действи  входных импульсов на одной из шин, так и во врем  паузы между входными импульсами.

С по влением на шине 21 второго входного импульса снова устанавливаетс  в 1 триггер 8 и высокий потенциал с его пр мого выхода поступает на входы элементов И 3 и 5. Если до окончани  входного импульса на шине 21 по вл етс  входно импульс на шине 22, то устанавливаетс  в 1 триггер 9 и высокий потенциал с его пр мого Ьыхода поступает на входы элементов И 4 и 6. Высокий потенциал входного сигнала на шине 22 поступает на один из входов элемента И 2, который остаетс  закрытым по другим входам низкими потенциалами с элемента НЕ 11 и инверсного выхода триггера 8.

По окончании входного импульса на шине 21 на выходе элемента НЕ 11 по вл етс  высокий потенциал, поступающий на вход элемента И 2, который остаетс  закрытым низким потенциалом с инверсного выхода триггера 8, и открьшает элемент И 5. Выходной сигнал элемента И 5, задержанный элементом 20 задержки, поступает на нулевой вход триггера 7, че13ез элемент ИЛИ 17 - на нулевой вход триггера 10 и через элемент ИЛИ 15 - на нулевой вход триггера 8. По окончании входного импульса на шине 22 открываетс  элемент И 4 и сигналом с его выхода, задержанным элементом задержки 19, переключаютс  в единичное состо ние триггеры 7 и 10 и возвращаетс  в нулевое состо ние триггер 9.

Таким образом, в случае частичного перекрыти  входных импульсов во времени по окончании каждого из импульсов триггеры 7 и 10 измен ют свое состо ние, при .этом элементы И1,2, Зиб все врем  остаютс  закрытыми. При дальнейших частичных совпадени х входных импульсов схема работает аналогичным образом.

С по влением на шинах 21 и 22 входных импульсов, полностью совпадающих во времени, элементы И 1 и 2 остаютс  закрытыми, так как на их входы подаютс  при этом низкие потенциалы с выходов элементов НЕ 12 и 11 соответственно. После переключени  в 1 триггеров 3 и 8 низкие 5 потенциалы с их инверсных входов будут подаватьс  соответственно на третьи входы элементов И 1 и 2.

Так как до поступлени  совпадаю-. щих во времени импульсов триггер 7

0 находитс  в единичном состо нии,

высокий потенциал с его пр мого выхода подаетс  на вход элемента И 5, а низкий потенциал с инверсного выхода - на вход элемента И 4. Поэтому

5 при одно.временном окончании совпадающих импульсов открываетс  элемент И 5, выходной сигнал которого, задержанный элементом 20 задержки переключает триггеры 7 и 10 в нуле0 вое состо ние, после чего высокий потенциал с инверсного выхода триггера 7 поступает на вход элемента И 4. Однако на врем  действи  импульса на выходе элемента. 20 задержки

элемент И 4 закрываетс  низким

потенциалом с выхода элемента НЕ 14. По окончании импульса на выходе элемента 20 задержки элемент И 4 открываетс  и сигнал с его выхода,

0 задержанньш элементом 19 задержки, поступает на единичные входы триггеров 7 и 10 и -переключает их в единичное состо ние. Из диаграммы на фиг. 2 видно, что при одновременном

5 окончании входных импульсов импульсы с выходов элементов 19 и 20 задержки поступающие соответственно на нулевые и единичные входы триггеров 7 и 10, разделены во времени на величину задержки элементов 19 и 20, благодар  чему достигаетс  надежное переключение . триггеров 7 и 10.

Таким образом, во врем  прохождени  полностью совпадающих входных

5 импульсов элементы И 1, 2, 3 и 6 остаютс  закрытыми, а по окончании входных импульсов устройство возвращаетс  в состо ние, которое предшествовало их по влению. При этом,

0 если из двух совпадающих по передним фронтам входньк импульсов импульс на шине 22 закончитс  несколько раньше, чем на шине 21, то устройство будет ожродать окончани  входного импульса на щине .21 . После окончани  импульса на шине 21 открываетс  элемент И 5, пыходной сигнал которого переключает триггеры 7 и 10 в

нулевое состо ние, после чего высокий потенциал с инверсного выхода триггера 7 открывает-элемент И 4, выходной сигнал которого переключает триггеры 7 и 10 в единичное состо ние .

С по влением следующего входного импульса на шине 22, опережающего входной импульс на шине 21, открываетс  элемент И 2 и устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 9, высокий потенциал с пр мого выхода которого поступает на входы элемента И 4 и элемента И 6, на другом входе которого присутствует высокий потенциал с пр мого выхода триггера 7. Выходной сигнал элемента И 2 через элемент ИЛИ 17 поступает на нулевой вход триггера 10, переключа  его в нулевое состо ние. При этом высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 10 открываетс  элемент И 6 и на выходной шине 24 формируетс  передний фронт импульса разностной частоты. Высокий потенциал с выхода элемента И 6 поступает через элемент ИЛИ 16 на нулевой вход триггера 9, на пр мом выходе которого сохран етс  высокий потенциал на врем  действи  положительного входного импульса на единичном входе триггера 9. По окончании входного импульса на пр мом выходе триггера 9 устанавливаетс  низкий потенциал, который закрывает элемент И 6, на выходе которого формируетс  задний фронт импульса разностной частоты. При этом элемент И 4 остаетс  закрытым низким потенциалом с инверсного выхода триггера 7.

С по влением входного импульса на шине 21 во врем  действи  опережающего импульса на шине 22 переключаетс  в 1 .триггер 8. По окончании входного импульса на шине 21 высоким потенциалом с выхода элемента НЕ 11 открываетс  элемент И 5, выходной сигнал которого, заде.ржанньй элементом 20 задержки, переключает в нулевое состо ние триггер 7 и подтверждает нулевое состо ние триггера 10.

Таким образом, при сравнении двух близких по частоте импульсных последовательностей импульсы разностной частоты формируютс  на выходе элемента И 6, если частота входных импульсов на шине 22 несколько превышает частоту входных импульсов на шине 21, и на выходе элемента ИЗ, 5 если частота входных импульсов на шине 21 превышает частоту входных импульсов на шине.22. При этом импульсы на выходе элемента И 6 формируютс  в моменты, когда к приходу

10 опережающего импульса на ши:.;е 22 триггеры 7 и 10 наход тс  в единичном состо нии, а импульсы на вьсходе элементаИ 3 формируютс  в моменты, когда к приходу опережающего импульса по шине 21 триггеры 7 и 10 наход тс  в нулевом состо нии. В указанных случа х открываютс  по переднему фронту опережающего входного импульса элементы И 1 или И 2, импульс с выхода которых переключает в соответствующее состо ние триггер 10 (противоположное состо ние триггера 7), после чего триггер 10 открывает выходные элементы И 3 или И 6.

5 Во всех других случа х элементы И 1 и 2 с приходом на них входных импульсов остаютс  закрытыми, в результате чего исключаетс  ложное срабатывание триггера 10, и соответственно

0 исключаетс  возможность выдачи ложных импульсов на выходах устройства .

По вление на выходах устройства коротких импульсов, обусловленных 5 гонкой триггеров 7 и 10, может быть исключено введением запрета работы входных элементов И 3 и 6 на врем  переключени  упом нутых триггеров . В предложенном устройстве 0 эта цель достигаетс  введением двух элементов ИПИ-НЕ, первый элемент ИЛИ-НЕ должен быть подключен первым входом к выходу элемента ИЗ, вторым входом - к выходу элемента 20 задержки, а выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с четвертым входом выходного элемента ИЗ. BTOpoii элемент ИЛИ-НЕ должен быть первым входом подключен к выходу элемента . 0 И 4, вторым входом - к выходу элемента 19 задержки,а выходом-кчетвертому входу выходного элемента И 6.

Работа предложенного устройства при этом отличаетс  от приведенной 5 только тем, что импульс с выхода элемента И 5 через первый элемент ИЛИ-Н§ закрьшает по четвертому входу элемент И 3. Этот запрещающий .

импульс снимаетс  с четвертого входа элемента И 3 после того, как ерабатьшает триггер 7 и окончитс  импульс на выходе элемента 20 задержки . Аналогично на врем  переключени  триггеров закрываетс  по четвертому входу элемент И 6.

Таким образом, закрывание выходных элементов И 5 и 6 отрицательными импульсами с выходов элементов ИЛИ-НЕ на врем  переключени  триггеров 7 и 10 исключает возможность формировани  ложных коротких импульсов на выходах предложенного устройства.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ, содержащее триггер, шесть элементов И, элемент ИЛИ и два элемента НЕ, первая входная шина соединена с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к второй шине и через второй элемент НЕ к второму входу первого элемента И, первая выходная шина соединена с выходом третьего элемента И, первый вход которого подключен к первому входу четвертого элемента

   И и первому выходу триггера, второй выход которого соединен с первыми входами пятого элемента И и шестого элемента И, выход которого подключен к второй выходной шине, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования импульсов разностной частоты, в него дополнительно введены два элемента задержки, три триггера, три элемента ИЛИ и два элемента НЕ, при этом выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого дополнительного триггера, второй вход которого.соединен с первой входной шиной устройства, вторая шина которого подключена к первому входу второго дополнительного триггера, второй вход которого соединен с выходом первого дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу шестого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом третьего дополнительного триггера, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И и с первым выходом первого дополнительного триггера, второй выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, выход кото.рого подключен к первому входу третьего дополнительного триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, третий вход которого соединен с первым выходом триггера, второй выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И, четвертый вход первого элемента И соединен с первым выходом второго дополнительного триггера, второй вход которого подключен к третьему входу шестого элемента И и к второму входу четвертого элемента И, выход которого через первый элемент задержки соединен с вторым’ входом первого и третьего дополнительных элементов ИЛИ, с первым

   SU „„ 1169155 полнительного элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента НЕа вход первого элемента НЕ подключен к четвертому входу пятого элемента И.

   входом триггера и с входом первого дополнительного элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу пятого элемента И, выход которого через второй элемент задержки соединен с вторыми входами элемента ИЛИ, триггера, вторым дополнительным элементом ИЛИ и с входом второго до1