Устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов

Устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ДВУХ СЕРИЙ ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй и третий элементы И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий триггер, инвертор , четвертый и пятый элементы И-НЕ, элемент И и делитель частоты, второй выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, i , , ход которого соединен со счетным входом второго триггера, первый вход устройства соединен с R-BXOдом тр.етьего триггера, -вход которого соединен с общей шиной, С-вход соединен с вторым входом устройства и вторыми входами первого элемента И-НЕ и элемента И, а выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, выход . вого элемента И-НЕ соединен с вторым .входом второго элемента И-НЕ, а через инвертор - с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход - с первым вхо (Л дом четвертого элемента И-НЕ, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второгб триггера, а выход - с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен через делитель час-сд тоты с выходом устройства. 1 Од сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! ) (I I) 675 А

4(51) Н 03 К 5/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3671589/24-24, (22) 05. 12.83 (46) 23.05.85. Бюл. У 19. (72) В.И.Стребков и В.E.Àãååâ (53) 681.325 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

У 523518, кл. Н 03 К 5/26, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР .

У 526072, кл. Н 03 К 5/26,. 1975 ,(прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗНОСТИ. ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ДВУХ СЕРИЙ

ИМПУЛЬСОВ, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй и третий элементы И-HE о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены третий триггер, инвертор, четвертый и пятый элементы

И-НЕ, элемент И и делитель частоты, второй выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, вы- . ход которого соединен со. счетным входом второго триггера, первый вход устройства соединен с R-входом третьего триггера, (-вход которого соединен с общей шиной, С -вход соединен с вторым входом устройства и вторыми входами первого элемента

И-НЕ и элемента. И, а выход — с пер-. вым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетный входом первого триггера, выход riep вого элемента И-НЕ соединен с вторым .входом второго элемента И"НЕ, а череэ инвертор — с первым входом . третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход — с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход — с вторым входом . четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен череэ делитель час-. тоты с выходом устройстра..

675

1 1157

Изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в различных системах автоматики, в частности в системах автоматического регулирования электродвигателей.

Известно устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов, содержащее триггеры элементы И, выход первого триггера соединен через первый элемент И с первым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, инвертор, вход которого соединен с первым входом первого триггера и с вторым !5 входом первого элемента И P1).

Недостатком данного устройства является невозможность преобразования унитарного кода в фазу.

Наиболее близким к изобретению 20 является устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым входом 25 первого элемента И-НЕ, а второй выход — со вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, третий элемент И-НЕ, два расширите-З0 ля и два элемента совпадения (2g .

Недостатком известного устройства является невозможность измерения фазового сдвига при подаче на один из его входов унитарного кода.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования унитарного кода в фазовый сдвиг.

Поставленная цель достигается 40 тем, что в устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов, содержащее первый и второй триггеры, первый выход первого триггера соединен с первым вхо- 45 дом первого элемента И-НЕ, второй и третий элементы И-НЕ,введены третий триггер, инвертор, четвертый и пятый элементы И-НЕ, элемент И и дедитель частоты, второй выход первого 50 триггера соединен с первым входом элемеита .И, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, первый вход устройства соединен с

g --входом третьего триггера, К -вход 55 которого соединен с общей шиной, - -вход соединен с вторым входом устройства и вторыми входами первого элемента И-НЕ и элемента И, а выход с первым входом второго элемента

И-НЕ выход которого соединен со

) счетным входом первого триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента

И-НЕ, а через инвертор — с первым входом третьего элемента И-НЕ, .второй вход которого соединен с третьим входом устройства, а выход — с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход — с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен через делитель частоты с выходом устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие его работу.

Устройство для определения разности частот следования двух серий импульсов содержит триггеры 1 и, элементы И-НЕ 3 и 4, элемент И 5, инвертор 6, триггер 7, элемент И-НЕ

8, делитель 9 частоты, элементы И-НЕ

10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим сначала работу устройства при отсутствии унитарного кода, т.е. когда его частота Г = О.

Так как вход К триггера 1 подключен к потенциалу "0", импульс тактовой частоты, поступающий на счетный вход триггера 1, устанавливает его в состояние "1". При этом с выхода триггера 1 на вход элемента И-НЕ 3 поступает сигнал "1".

Импульс тактовой частоты, проходя через элементы И-.НЕ 4 и 3, устанавливает триггер 2 в состояние, при котором на входы элементов И 5 и

И-НЕ 4 поступают соответственно сигналы "1" и "0". При этом элемент.

И-НЕ 4 закрывается, импульсы тактовой частоты больше не проходят на счетный вход триггера 1, и он далее сохраняет свое состояние. е

На фиг. 2 показано, что триггеры

1 и 2 установлены в указанные состояния. Импульсы тактовой частоты f„ проходят через элемент И 5 (выход 5) на счетный вход триггера 7 и на один из входов элемента И-НЕ 10. На другой вход элемента И-НЕ 10 посту пают импульсы с выхода триггера 7

675

180 (3) з 1157 (выход 7) ° В результате на выходе элемента И-НЕ 10 (выход 10) инвертированные импульсы имеют длительность, равную длительности импульсов тактовой частоты, и частоту — в два раза меньшую. Импульсы с выхода элемента И-HF. 10 через элемент И-НЕ 8 (выход 8) проходят на делитель 9 частоты, на выходе которого частота f> определяется выражением

fr

2N9 () где N — коэффициент делителя 9.

Этот сигнал по частоте и фазе 15 соответствует опорному сигналу, частота которого определяется выражением

fr

20 о

2Н9 (2)

В момент t (фиг. 2) проходит импульс унитарного кода, который поступает на вход R триггера 1, устанавливает его в состояние "0" и удерживает в этом состоянии (выход 1), при этом импульсы тактовой частоты не могут воздействовать на триггер 1.

В момент t импульс унитарного кода заканчивается и импульсы тактовой частоты снова могут воздействовать на триггер 1. В момент t задний фронт импульса тактовой частоты воэ вращает триггер 1 в состояние "1" (выход 1). Вьмодной импульс тригге- 35 ра 1 проходит через элемент И-НЕ 3 (вьмод 3) на счетный вход триггера

2 и в момент Гэ переключает его в состояние " l". Âûõoäíoé сигнал триггера 2 в момент t, открывает элемент И-НЕ 4.40

В момент С через элемент И-НЕ 4 (выход 4) очередной импульс тактовой частоты проходит на элемент И-НЕ

3 и через него — на счетный вход триггера 2, и в момент с воэвраща- 45 ет триггер 2 в состояние "О" (выход 2, вход 4). Этот же импульс тактовой частоты, проходя через элементы И-HE 4 и инвертор 6, поступает на вход элемента И-НЕ 11 и проходит 50 через него или не проходит в зависимости от сигнала Х, управляющего элементом И-HF. 11 и задающего знак фазового сдвига.

Инверсный выходной сигнал триг- 55 гера 2 в момент t> закрывает элемент И 5 (выход 5), и указанный импульс тактовой, частоты в момент

4 J не проходит через него. В последовательности импульсов на выходе элемента И 5 появляется пропуск одного импульса.В результате этого переключение триггера 7 задерживается на величину периода тактовой частоты (вьмод 7), и соответственно импульсы на его выходе и выходе элемента И-НЕ 10 задерживаются на величину половины периода их следования.

Если сигнал Х =О, то элемент

И-НЕ 11 закрыт и его выход не влияет на вход элемента И-НЕ 8. В этом случае вьмодной сигнал элемента

И-НЕ 8 определяется только выходным сигналом элемента И-НЕ 10. Таким образом, задержка сигнала на выходе элемента И-HE 10 передается на выход элемента И-НЕ 8. При F = 1. и Х=О четвертый импульс отстает на величину A t = +(Тб/2) от четвертого импульса при F>Ä = О (вьмод 8) .

Таким образом, на выходе всего устройства фазовый сдвиг, вызываемый воздействием одного импульса унитарного кода, при Х=О определяется выражением

Х=О где Иэ — коэффициент деления делителя 9.

Если Х=1, то элемент И-НЕ 1I открьгг и в момент t+ через него проходит импульс с вьмода инвертора 6 на вход элемента И-НЕ 8, Сигнал на выходе элемента И-НЕ 8 при Fy„ ) О и

Х=1 формируется иэ совмещенных. сигналов на выходе элемента И-НЕ 10 и выходе элемента И-НЕ 11. Результирующая последовательность импульсов при F„„ ) О и Х= 1 содержит на один импульс больше, чем последовательность при F ) О и Х=О. Поэтому посчк ле воздействия импульса унитарного кода сигнал на выходе элемента И-НЕ

8 при F ) 0 и Х=1 опережает по о фазе на 360 сигнал при F ) 0 и

Х=О. С учетом указанного выше фазового сдвига последнего сигнала Ь Рь о

180 сдвиг сигнала при F „) О и

Х=1 относительно сигнала при F „ = 0 составляет Ь fg = +180 . Соответственно на выходе делителя 9, т.е. на выходе всего устройства, фазовый сдвиг, вызываемый воздействием одно

157675

h9 +

89 V х= N (4) при Х=О

10 при Х=О аЧщ,„+

Ny

18О (5) при Х 1 ь а„

Фт ра3аачика ям@а. дт яст)аква уииихцмт кеФ

Фиа.1 .

5 1 го импульса унитарного кода при Х 1

I определяется выражением

Фазовый сдвиг на выходе устройства, вызываемый воздействием любого числа. импульсов унитарного кода, определяется выражениями

180 где n †. количество импульсов унитарного кода.

Из выражений.(2) и (5) следует, что средняя частота на выходе устS ройства отличается от опорной частоты f на величину + (F /2N ) и .onYK 9 ределяется выражениями r

@ну ср, 209

F (6) при Х=1

Таким образом, предлагаемое устройство выполняет функции преобразователя унитарного кода в фазовый сдвиг.

1157675

Уакто даю часmomn

9нитарный

Н7д Рук

t1 2 1 1

I I a

Выход l

Выход 5

Выл. Р, Вход Ю

Выхай 9

Выхао а

I З t5

x=o

В4/х. 11 х--о и J

1 «+ б

Составитель А.Сидоренко

Редактор А.Сабо Техред М.Пароцай

Корректор А.Тяско

Заказ 3391/54 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Выход 5

Выход 7

Выход 10

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4