SU767754A1 - Устройство дл сравнени частот двух последовательностей импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматическрго управлени  дл  сравнени  частот двух последовательностей импульсов ., Известное устройство сравнени  частот двух сигналов, состо щее из двух формирователей импульсов, четырех триггеров , четырех логических схем И, трех логических схем ИЛИ, четырех ключей, элемента задержки, цепи зар да-разр да конденсатора с эмиттерным повторителем на выходе, запоминающего конденсатора и резистора, формирует выходной импульс, пол рность и амплитуда которого соответсг вует знаку и абсолютной величине разности сравниваемых частот входных сигналов ij Недостаток этого устройства заключаетс  в его сложности. Наиболее близким к предложенному техническим решением  вл етс  устройст во дл  сравнени  частот последователь-. ностей импульсов, содержащее два Аоо- мирйвател , входы которых соединены с входными шинами устройства и с входами первого элемента И, пр мой выход первого формировател  и инверсный выход второго подключены к входам второго элемента И, а инверсный выход первого формировател  и пр мой выход второго формировател  - к входам третьего элемента И, триггер, элементы И, И-ИЛИ, элементы задержки, в котором выход первого элемента И соединен с одними из входов четвертого и п того элементов И, выходы которых св заны соответственно с входами установки в единичное и нулевое состо ние триггера, пр мой выход которого через первый элемент задержки соединён с первым входом элемента И-ИЛИ и с другим входом п того элемента И, а ин- ,черсный выход триггера через BTOpoii элемент задержки подключен к второму входу элемента И-ИЛИ и к другому входу четвертого элемента И, третий и четверрый входы элемента И-ИЛИ соединены с выходам второго и третьего элементов ,И 21. Это устройство позвол ет фиксировать совпадение и несовпадение частот двух последовательностей импульсов независимо от их фазы, но оно сложно. Цель изобретени  - упрощение устрой ства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  сравнени  частот двух последовательностей импульсов, содержа щем два формировател , два элемента И/Й-НЕ, две дифференцирующие цепи, триггер, два элемента И, причем входы первого и второго формирователей сое- динены с первой н второй входными шинами устройства соответственно, а пр мые выходы первого и второго формирователей подключены к первым входам первого и второго элементов И/И-НЕ соответственно, инверсные выходыпервого и второго формирователей соединены со вторыми входами второго и перво го элементов соответственно, пр мые выходы первого и второго элементов И/И-НЕ соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, инверсный выход первого элемента И/И-НЕ подключен через первую дифференцирующую ёпь вд входу установки в единичное состо ние триггера , пр мой выход которого соединен йо вторым входом первого элемента И, инверсный выход второго элемента И/И-НЕ через вторую дифференцирующую цепь подключен ко входу установки в нулевое состо ние триггера; инверсный выход которого соединен со вторым входом вто рого элемента И. На чертеже- представлена блок-схема устройства.. Устройство содержит формирователи 1 и 2, элементы И/Й-НЕ 3,4, дифферен цирующие цепи 5,6, триггер 7, элементы И 8, 9, входные шины 10, 11 устройства , выходные шины 12, 13 устройства . Работает устройство следующим об- разом. Рассмотрим вначале случай, когда частота импульсов первой последователь ности равна частоте импульсов второй последовательности и импульсы поступают , на входные шины устройства поочередно .. Пусть первым поступил импульс на входную шину 11. На пр мом выходе формировател  2 по вл етс  единйчный импульс, который подаетс  на первый 4 вход элемента И/И-НЕ 4.,На второй вход этого элемента подаетс  единичный сигнал с инверсного выхода формировател  1. В результате этого на пр мом выходе элемента И/И-НЕ по вл етс  единичный импульс, поступающий на первый вход элемента и 9. Сигнал с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 4 поступает на вход дифференцирующей це.пи б, на выходе которой по вл етс  единичный импульс при изменении входного сигнала от нулевого до единичного уровн . Этим импульсом триггер устанавливаетс  в нулевое состо ние, и на его инверсном выходе по вл етс  единичный потенциал. Однако по вление этого потенциалапроисходит одновременно с исчезновением единичного сигнала на первом элемента И/И-НЕ 4, вследствие чего н/а выходе элемента И 9 сигнал будет нулевой . После этого поступает импульс на входную шину 10. На пр мом выходе формировател  1 по вл етс  ациничный импульс с такими же -параметрами, как и у формировател . 2. Этот импульс подаетс  на первый вход элемента Й/И-НЕ 3, на второй вход которого поступает единичный сигнал с инверсного выхода формировател  2. В результате этого на пр мом выходе элемента Й/Й-НЕ 3 по вл етс  единичный импульс, поступающий на первый вход элемента И в. Сигналс ийверсного выхода элемента Й/И-НЕ 3 проходит на вход дифферен.цирующей цепи 5, на выходе которой по вл  етс  единичный импульс при изменерки входного сигнала от Нулевого йо единичного уровн . Этим импульсом триггер 7 устанав- ливаетс  в. единичное состо ние и на его выходе по вл етс  единичный потенциал. Однако по вление этого потенциала происходит одно1вр9менно с исчезновением единичного сигнала на пр мом выходе элемента И/И-НЁ 8, -вследствие чего на. выходе элемента И В сигнал будет нулевой . Аналогичньш образом работает устройство , когда, первым поступает импульс на входную шину. Ю. Таким образом, если частоты сравни- . баемых последовательностей импульсов равны и импульсы поступают.на входные шины 10 и 11 поочередно, на выходных шийах 12 и 13 устройства имеют место нулевые сигналы. Рассм-отрим случ-ай, когда частоты сравниваемых последовательностей импульсов равны, асами последовательности

сдвинуты по времени так, что импульсвг частично перекрывают друг друга.

Пусть первым поступил импульс на входную шину ip, а импульс на входную шину 11 поступил несколько позже. При этом на выходах формирователей 1 и 2 возникают сдвинутые по фазе единичные импульсы с идентичными параметрами, поступающие на соответствующие входы элементов И/И-НЕ 3, 4. В течение времени , когда на пр мом выходе формировател  1 присутствует единичный сигнал, а на пр мом выходе формировател  2 нулевой , на пр мом выходе элемента И/И-НЕ 3 существует единичный сигнал. Как только по вл етс  единичный потенциал на пр мом выходе формировател  2, выходной сигнал на указанном элементе падает до нулевого уровн . При этом на пр к1ом выходе элемента И/И-НЕ 4 сигнал также нулевой, так к:ак выходной импульс формировател  1 еще не окончилс  и -на его. инверсном выходе присутствует нулевой сигнал. Таким образом , когда выходные импульсы формирователей перекрывают друг друга, на пр мых выходах элементов И/И-НЕ 3, 4 имеют место нулевые сигналы. Сформиро ванный единичный сигнал первой из ука-

занных схем поступает на первый вход элемента И 8. Сигнал с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 3 через дифференцирующую цепь 5 устанавливает триггер 7 в единичное состо ние, на его пр мом выходе по вл етс  единичный сигнал. Но единичный сигнал с пр мого выхода элемента И/И-НЕ 3 к этому времени оканчиваетс , вследствие чего на выходе элемента И 8 сигнал нулевой. .

Когда единичный сигнал с пр мого выхода формировател  1 окончилс , а единичный сигнал с пр мого выхода формировател  2 еще действует, на пр мом выходе элемента Й/И-НЕ 3 по вл етс 

нулевой потенциал, а на пр мом выводе

элемента И/И-НЕ 4 - единичный, который поступает на второй вход элемента И 9. Сигнал с инверсного выхода элемента

Й/И-НЕ 4 через дифференцирующую цепь 6 устанавливает триггер 7 в нулевое состо ние, на его инверсном выходе по вл етс  единичный сигнал. Однако к этому времени оканчиваетс  единичный импульс с пр мого выхода элемента И/И-НЕ 4, в результате чего на выходе элемента И 9 действует нулевой сигнал.

Таким образом, в случае равенства частот сравниваемых последовательностей импульсов и частичного перекрыти 

последних на выходных шинах устройства действуют нулевые сигналы.

Если частоты последовательностей импульсов равны и импульсы полностью перекрывают друг друга, на выходных шинах устройства будут нулевые потенци .алы, так как на пр мых выходах элементов И/И-НЕ 3, 4 единичные сигналы по вл тьс  не будут.

Рассмотрим случай, когда частоты

10 сравниваемых последовательностей импульсов различны, но импульсы друг друга не перекрывают.

Пусть частота последовательности по входной шине 11 выше частоты последо15 вательности по входной шине 1О и первым приходит импульс на входную шину 10. При этом на пр мом выходе формировател  1 по вл етс  единичный импульс . На инверсном выходе формирова0 тел  2 при этом присутствует единичйый сигнал, вследствие чего элемент И/И-НЕ 3 оказываетс  открытым и с его пр мога выхода импульс поступает на первый вход элемента И 8. Сигнал

5 с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 3 через дифференцирующую цепь 5 переводит триггер 7 в единичное состо ние. Однако на. выходе элемента И 8 сигнал остаетс  нулевым, так как на его вхо0 дах единичные сигналы разнесены во времени..

Затем Приходит первый импульс последовательности по входной шине 11, на , пр мом выходе формировател  2 по вл 5 етс  единичный импульс, поступающий на первый вход элемента И/И-НЕ 4, на другой вход которого подаетс  единичный сигнал с инверсного выхода формировател  1. При этом на пр мом выходе

0 элемента И/И-НЕ 4 по вл етс  единичный импульс, поступающий на второй вход элемента И 9. Сигнал с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 4 через дифференцирующую цепь 6 переводит

5 триггер 7 в нулевое состо ние. Однако элемент И 9 не отпираетс , так как на его входах единичные сигналы сдвинуты во времени.

Далее на входную шину 11 поступает

0 следующий импульс. Единичный сигнал через открытый элемент И/И-НЕ 4 проходит на второй вход элемента И 9. Сигнал с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 4 через дифференцирующую цепь

5 6 подтверждает нулевое состо ние триггера 7, поэтому на его инверсном выходе остаетс  единичный сигнал. Вследствие этого элемент И- 9 оказываетс  от77677

крытьш.и на его выход проходит единич-. ный импульс со второго вкода. Этот импульс несет информацию о несовпадении частот последовательностей и о том, что частота последней выше:, Так как схема 5 симметрична по отношению к выходным сигналам, то в случае более высокой тЪты последовательности на входной ши не 10 единичный сигнал возник бы на выходе элемента И

Рассмотрим случай, когда частоты не совпадают и импульсы частично или пол ностью перекрывают друг друга.

Пусть частота последовательности по входной щине 11 выше и первым посту- 15 пил импульс на входную шину 10. На выходе формировател  по вл етс  единичный импульс, проход щий через открытый элемент И/И-НЕ 3 на первый вход элемента И 8. Сигнал с инверсного выхода эле- ;20 мента И/И-НЕ 3 через дифференцируюгцую цепь 5 переводит триггер 7 в единичное состо ние. Но на выходе элемента И 8 единичный сигнал не по вл етс , так как на его входах единичные сигналы не сов- 25 падают, во времени.

Далее поступает импульс на входную шину11. С пр мого выхода формировател  2 этот импульс через .открытый элемент И/И-НЕ 4 поступает на втсфой вход 30 элемента И Q, Сигналом с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 4 через дифференцирующую цепь б триггер 7 переводитс  в нулевое состо ние. На его инверсном выходе возникает единичный сиг- 35 нал. Но элемент И 9 остаетс  закрытым из-за сдвига во времени входных импульсов .

Затем приходит .импульс на входную шину 10 и несколько позже - на вход- 40 ную шину 11. Работа схемы аналогична рассмотренному случаю, с той лишь разницей , что на выходах элементов И/И-НЕ 3, 4 действуют импульсы меньшей дли- тельностииз-за частичного перекрыти  , входных им.пульсов. Триггер 7 остаетс  после окончани  импульса на входной шине 11 в нулевом состо нии.

. Следующие два импульса входных последовательностей полностью перекрыва- , ют друг друга. В результате этого на пр мых выходах элементов И/И-НЕ 3, 4 действуют нулевые сигналы и состо ние последующих элементов схемы не мен етс . Затем,,,приходит импульс на входную шину 11, на выходе формировател  2 по вл етс  единичный сигнал, поступающий через открытый в это врем  элеменр И/И-НЕ 4 на второй вход элемента И 9.

548

Сигнал с инверсного выхода элемента И/И-НЕ 4 через дифференцирующую цепь 6 подтверждает нулевое состо ние триггера 7, на первом входе элемента И 9 присутствует единичный сигнал. При этом на выходе элемента И 9 по вл етс  едиГ1ИЧНЫЙ импульс, несущий информ ацию о том, что частоты последовательностей различны и частоты последней последовательности выше.

Использование изобретени  позвол ет упростить устройство по сравнению с прототипом .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР N9 486466, кл. G 06 F 7/00, 03.07.1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 570893, кл. Q 06 F 7/00, 12,03. 1977 (прототип).