SU1275748A1 - Устройство дл получени разности двух близких частот - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Цель изобретени  повышение помехоустойчивости устройства . Устройство содержит D-триггеры 4 и 5, элементы И 6 и 7. Оснащение устройства RS-триггером 8 и элементом 3 задержки позвол ет сохранить ему работоспособность при мгновенных изменени х периодов входных последовательностей, достигающих времени задержки элемента 3 задержки . Максимальное врем  задержки последнего определ етс  неравенством С6 l/4f|, где Т - врем  сдвига фронтов импульсной последовательности; f - наибольша  из частот входных последовательностей. При этом исклю ,чаетс  вли ние кратковременных импульсных помех на результат вычислений . 2 ил. 0/1 0ю ел ч N( 00

Description

Изобретение отрюситс  к импульсной технике и может найти применение преимуиественно при точной обработке двух близких по значению частот, поступающих от первичных преобразователей датчиков, в которых разностна  частота  вл етс  мерой входной величины.

Цель изобретени  - повьшение помехоустойчивости .

На фиг. 1 приведена функциональна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы и таблица логических состо ний элементов.

Устройство дл  получени  разности двух близких частот содер мт первую 1 и вторую 2 входные шины., эле .мент 3 задержки, два D-триггера 4 и 5, два элемента И 6 и 7, RS-триггер 8, выход которого соединен с выходной шиной 9. Шина 1 соединена с входом синхронизации первого D-триггера 4 и через элемент 3 задержки с тактовым входом второго D-триггера 5. Шина 2 соединена с D-входами триггеров 4 и 5, пр мые выходы которых через первый элемент И 6 соединены с S-входом RS-триггера 8, а инверсные выходы второй элемент И 7 соединены с R-входом триггера 8.

Устройство работает следующим образом .

Импульсна  последовательность 10 частоты f с шины 1 поступает на тактовый вход триггера 4 и на элемен 3 задержки, осуешствл ющий сдвиг ее фронтов на врем  Т . Задержанна  импульсна  последовательность 1I с выхода элемента 3 поступает на тактовый вход триггера 5. На D-входы триггеров 4 и 5 с шины 2 подаетс  импульсна  последовательность 12 (или. 13) частоты f„ . Временной интервал сГ мелсду Лронтами импульс последовательностей 10 и 1 остаетс  посто нным, а временные сдвиги между фронтами импульсов последовательностей 10 и 12, а также 11 и 12 (10-и 13; II и 13) вследствие различи  частот f о постепенно измен ют1СЯ . Фронты импульсов уменьшаемой частоты f попеременно совпадают то ,с положительными полупериодами импульсов вычитаемой частоты f„, то с их отрицательными полупериодами, измен   при этом состо ние триггеров 4 и 5.

Взаимное расположение тр.ех импульсных последовательностей 10-12 (или 10, 11 и 13) в любой момент времени при вычитании можно описать четырьм  характерными временными зонами: зоной о , соответствующей совпадению обоих фронтов импульсов последовательностей 10 и 11 с положительн : .1ми полупериодами импульсов последовательности 12 (или 13); зоной 8 , соответствующей совпадению фронтов импульсов последовательност 10 с положительными полупериодами импульсов последовательности 12 (или 13), а фронтов импульсов последовательности 11 с отрицательными полупериодами импульсов последовательности 12; зоной Ь, соответствующей совпадению фронтов импульсов последовательностей 10 и 11 с отрицательными полупериодами импульсов вычитаемой последовательности 12; зоной г , соответствующей совпадению фронтов импульсов последовательност 10 с отрицательными полупериодами импульсов вычитаемой последовательности 12 (13), а фронтов импульсов последовательности 11 - с их положительными полупериодами.

Устройство сохран ет работоспособность при следующем соотношени х между значени ми уменьшаемой и вычитаемой частот f и f i

3/4 4/3.

2

Рассмотрим случай, когда уменьшаема  частота меньше вычитаемой, т.е. . При этом чередование

Claims (1)

1. временных зон происходит в последовательности о , S , Ь , г Если взаимное расположение импульсов последовательностей 10-12 характеризуетс  временной зоной а, то на информационных входах триггеров 4 и 5 присутствует сигнал логической 1. При поступлении фронтов пр мой и задержанной импульсных последовательностей 10 и II на пр мых выходах О и Q 2 триггеров 4 и 5 соответственно запоминаютс  сигналы, соответствую1цие логической 1. На входах элемента И 6 образуютс  логические 1 на его выходе Q, также возникает логическа  на входах элемента И 7 действуют логические О и на его выходе Q. - логический О. При этом выход, Qg КЗ-триггера 8, соединенный с Ешной 9, переходит в соето ние логической 1, что соответствует формированию фронта импульсной последовательности 14 разностной частоты , ° При прохождении временной зоны О триггер 4 сохран ет свое состо ние , на выходе Q 2. триггера 5 возникает логический О, на выходах Q и О элементов И 6 и 7 соответствен но действуют логические .О, а RSтриггер 8 сохран ет свое предыдущее состо ние, соответствующее зонеQ . В этой зоне продолжает формироватьс  положител{эный полупериод импульсов последовательности 14-разностно частоты. В зоне 6 мен ет состо ние триггер 4, логическа  1 возникает на выходе О и RS-триггер переходит в другое состо ние. На его выходе Q соединенном с шиной 9, возникает логический О, что соответствует формированию среза в импульсной последовательности 14. В зоне t опрокидываетс  триггер 5, однако ввиду поступлени  логических О на входы RS-триггера пос ледний своего состо ни  не измен ет . Следовательно, на этом временном интервале продолжаетс  формирование отрицательного полупериода разностной последовательности 14. Анализ таблицы логических состо ний выходов элементов предлагаемог устройства показывает, что указанные временные зоны можно разделить на активные (а и 6) и пассивные (о и г). В активных зонах происходит фор мирование фронтов и срезов разностной импульсной последовательности, а в пассивных - фиксаци  предьщзщег состо ни . С другой стороны, при вы полнении услови  fg ( в процессе Вычитани  совпадают состо ни  триггеров 4 и 8. При обратном соотношении между :значени ми входных частот работа устройства аналогична, с той разни- цей, что чередование временных зон происходит в последовательности а, t , &,S ив процессе вычитани  совпадают состо ни  триггеров 5 и 8. Образование временных зон можно проследить при рассмотрении диаг- рамм - последовательности 10, 11 и 13; разностна  последовательность Ipивeдeнa на диаграмме 15. Рассмотрим работу устройства в переходных режимах, когда соотношение между средними значени ми входных частот f f , однако, ввиду краевых искажений фронтов, между значени ми мгновенных частот может возникать соотношение f f. Это вызываетс  временным уменьшением длительности импульсов последовательностей 10 и II или временным увеличением длительности импульса последовательности 12. Чередование зон (а-о-Ь-z.) нарушаетс , и при возникновении возмушени , привод щего к мгновенному увеличению длительности импульсов последовательности 12, происходит переход из одного состо ни  (зона) в другое (зона а), которое далее оп ть смен етс  состо нием, характеризующимс  зоной S. Перед воэмущением (в зоне б) триггер находитс  в состо нии логической 1, записанной до зтого в зоне о,. Воздействие возмущени , сопровождающеес  повторным переходом в зону а и формированием повторного уровн  логической 1 на S-входе триггера 8, не вызывает его переключени , и на выходной шине 9 ложный импульс не по вл етс . Возврат к установившемус  режиму сопровождаетс  новым переходом в зону , не измен ющим состо ние триггера 8. Таким образом, чередование зон, характеризующих состо ние входов устройства, в пор дке о.-й-а&-6-г не приводит к ошибке вычитани . Аналогичным образом устройство работает и при возникновении помехи в любой другой зоне указанной последовательности логических СОСТОЯНРЙ, а так же при f f„ Устройство сохран ет работоспособность при мгновенных изменени х периодов входных последовательностей , достигающих времени задержки элемента 3, максимальное врем  задержки которого определ етс  неравенством где ± - наибольша  частота входных последовательностей, Таким образом, устройство позвол ет исключить вли ние на результат вьтислений кратковременных импульсных помех. 51 Формула изобретени  Устройство дл  получени  разности двух близких частот, содержащее первый триггер, тактовый вход которого соединен с первой входной шиной, пр  мой и инверсный выходы соединены с первьми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами второго Триггера, отличаю48 щ е е с   тем, что, с целью повьшени  помехоустойчивости, в него введены RS-триггер и элемент задержки, причем тактовый вход второго триггера через элемент задержки соединен с первой входной шиной, D-входы первого и второго триггеров соединены с второй входной шиной, вь1ходы первого и второго элементов И соединены соответственно с S- иR-Bходами RS-триггера, выход которого соединен с выходной шиной.

   Фие.2

   J,