Частотно-импульсное сравнивающее устройство

Частотно-импульсное сравнивающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски>с

Социалистическии

Республик

561288 (б1) Донолннтельнс>е к ав т, свил-ну (22) ЗаннленсОй.О!),75 (2!) 21с>02>47/21 с присоединением заявки J4 (2>3) Г!риори тет (43) Опубликовано 05.06.77й олле|ень Ле 21 (45) !1а та опубликовании онис анни 1 2.ОЫ.77

2 (5!) 4%, Ел!

1 О;1 К 5/2О

Госудврственнын комитет

Соввтв Минно|ров СССР оо делам изобретении

tt ttTKPbItHH (5;1) У,, (!< 621. 370.;ЗЗ (ОМ .8) (72) Автор изобретения

b. B. с!ист яков (71) За я вн тель (54) с!АСТО НЮ-ИМ !У3!! >С!!ОЕ СРАВ! !!!ВАЮ!1!Е:Е УСТРОЙСТВО

20

Изобретение относится к импульсной технике.

Известно частотно-импульсное устройство сравнения, содержащее элемент с двумя Ycl oÉ tttEbitttt состояниями, имеющий два входя и два выхода, с выходами которого соединен триггер со вспомогательным входом, двухвходовый элемент задержки, логические элементы НБ-И, инверторы (1)

Данное устройство не беспечивает достаточной то ьчости сравнения, Наиболее близко к предлагаемому частотно-импульсное сравнивающее устройство, содержащее счетчик импульсов, вхотпт управления которот о подключены к выходам триггера управления и к выходу логи-. ческого элемента И, один вход которого с оелинен с выходом логического с мента

ИЛИ, а друт.ой подключен к источнику эталонной частоты, выходной триггер, один вход которого подключен к выходу счетчика, два входных трттггера, счетные входы

Ko7opbtx соепинеHbt чеpo 3 3ttpMRHTbt задержки с выходами входных логических элементов И, первые входы каждого из которьсх соединяют с источниками сравниваемых сигналов, причем выходы входных триттеров соединены со входами логического элемента ИЛИ, а вход управляющего триггера подключен к выходу одного из входнътх логических элементов И (21.

У этого устройства тот же недостаток, что у предыдущего.

Цель изобре гения — повьипение точности сравнения - достигается тсм, «ro в чяс ro тно-импульсное с т>явттиваюпсе ус тройство, содержаит с. счетчик импуль t>R, Bxo дь1 управления которого полключс ны к выходам триггера управлгния и к выходу логического элемента И, олин вход которого соединен с выходом лотси инского элемента ИЛИ, а другой полключс и к зажиму источника эталонной частоты, вьтхолттой триггс р, олин вход которого подключен к выходу счетчика, лва вхсълтп»х тригт с ра, счетные входы которых соол ттт ны через элементы задержки с вт»холами вхолных логических .-поментов И, первые входы кажЛого из которых соелитсяют с зажимами источников с.равнивас мых с.1ц палов, причс м

5612156 выходы входных тритсгеров соединены со входами логического элемента И.(!И, а вход управляющего триггера подключен к вь!ходу одного из входных логических элементов

И, Введены три дополнительных тригГера и три дополнительных логических элемента

И, причем входы двух дополнительных з) «ментов И соединяют соотВетст«)енно с зажима ми источников сравниваемых сигналов и выходал!и входных триггеров, а выходы

-„::.." Омяпутыx дополнительных логических ь;. ментОВ И соединены со Входами двух дополнительных триггеров, Выходы одного из которь.х соединены со вторыми входами входных логических элементов И 15

Выход Второго дополнительного триггера соединен с третьим входом входного логического элемента И, причем третий

Вход другого входного логического элемента И сое!!ННе» с зажимол! исто н!ика 20

10 управляю!Инго сигнала; один вход третьег( допОлпите)lьноl О 1 (л!Г1 ера сОеди»Рн с Выходом счетчика, второй его вход соединен

СО ВХОДОМ Т(>IП ГЕРс) УПРсlвЛЕНИЯ а ВЫХОД через третий допол»»тельный логический элемент И соединен сo вторь!м входом

Выхо(!НОГО триггера; вход гретього дополнительного элема»òH И соединен с одним из вх()лов cч .тчика и входами д«3ух перв« х

ДО»ОЛНИ ГОЛЬНЫХ ГРИ1сГЕРОВ

Структурная электрическая схема описываемого устройства приведена на чертеже.

Ус гро!!с гво содержит счетчик импупь«оВ 1., 1 pl!I Геptt 2-Н> элементhl И 0-1 4 35 элемент И !П 15, элементы ь).!держки 16, 17. 1(я входи 1Я, 1 с) пода«очсся сиги «ль! сравниваемых послелова1«ль»()(. гей, на входы 20-? 1 — управпяющи11! сигнал и cur-HAJl эталонной члс готы. 40

Выхо/!»1>1(сlп»AJB 1 снял(аю1ся с В«яхОдОВ

22, 2:3.

Источники питянпя и сигналов на чертеже не показаны.

УСтРойстВО фУ»КЦИОНИРУЕт СЛЕДУЮЩИМ образом. В исходном состоянии счетчик 1 и 1рпгг(ры об«гулР««ь«, причем счетчик установлен 13 pe)K!t:, Сложение . В момент 1 на вход 21. юлается сигнал рязр<»»е«п«я.

I1f>;l - гс>л<»;")f>f)«tA после момептл «. Им50

ПУЛЬС П-., Вой ПОСПЕДОВатоги>НОСтИ, ПОДаВаЕмый н!) Вход 18, проход««т через элемент

И 9 и эпеме«lт eertepæêè 1 6 нл счРт«п 1Й вход тр«пгерл 3, переводя его иэ нулевогс в едини 11!ОР состоя>н> Очевилно. что при этом сиг»ял tte проходит на вь«ход элемента И

1 1, тяк клк Отпираю«!!ий сигнал с триггера 3 подается на его Вход с залелжкой зя сHO) эл ментл запер)кки 1 6. Ол»овреме«п«О сиг»ял с элемента И 9 подается ня «гулевые входы триггеров 2 и 7. С переводом триггера, 3 в единичное состояние отпирающий сигнал с него подается на элемент И 10 и через элемент И)!И 15 на элемент И 1Ý.

При этом через него на счетчик 1 начинают подаваться со входа 21 импу ьсы зт. по»ной частоты г, которые выполняют ет функцию заполнения периодов сравниваемых частот. При эгом период частоты 7 (сигнала, 1!Одавае>мого на вход 18) заполняется до момента 1!Оступления на Вход 1Н следующего «игнала. Зтот сигнал проходит на вых()д элемента И 1(3, переводя триггер 4 в единичное со«тоя«ше, kl через время, определяемое элементом .>а1!«ржки

16, 1;(.реводит триггер 3 н Hyf!(..I)oe «осто яние. ь1 результате !«рекра!Дае1«я подача отпирающего н(гпряженпя на зл.м(»г И 1". и сигналов эталонч!ой часто !)Ig»а счете > чик 1, и В последнем (1)!!к«ирует<.Я информация, сooòkkeг«тиующ-!я периоду Т . Одни. временно в р(..>зупьтате 1!«1)()«)О1!а 1)и« Гера

4 в елиничное состои««ие э!1(>f fe«!ã !! 12

o(крь!В(«ется лпя «игн(>лов «st opokt !IoñëåäoВа! («пьнос!и ср >в»ива«1,!ь!х ч!!«тот «частотой г и эп«м нт О з(!«п!ра«т< H дпя «игналов первой по«пелоиаге ь»о«ги «частотой

У g Первый п(к)ле момента О г!!!!рания зпеме»та И 1 О си» ч!Дп пз !!<)«J!()Д()!1(>ге)>1.«!Ос ти «ч)=<-.готой (- ) !!1>ох:>;!Пт:п>(>е ) e!«:: !О»т

И .1 О и eJ!(>л!О!!! (>Нд(f >l!<кп 7 >! l (te » ый

Вх )11 трш 1 ера -1, ll )()1>;)>!>3 е! о и:1 ну-!!СВОГО В еди«!и !!!Ое (".,)«! .)и! Н(. ОдноВрв« te«IHO СИГ>!!сll! C З)> !!<)1!с!Г ГСЯ

íA «пи»ичный вход тpll!".. 1 > 2, в (« .уль1 A Ã(> ч<>1 О с чет !»к 1 у(! (3!1;; l>i>;11>>><> Г(>! B

1)Ржи м Вы чи гяl!11()

Прп пег)Р«)од<) триl Г (>

СОС ТОЯ»И Е О тли Рс1Ю>ди ll (. 1!1 » а)1 (: »(.. 1 О ПОДЯе«ся HA злеме»т !", 1 2 и I(.((,-3:;t(мент

ИЛ1! 1 > — на злеме»г !1 1. !. I (f и r<>xt через efteMF»т И 1 3 «tit ("l(т 1«lк 1 ня lи»лют подаваться импульсы эт(l)f<>»ff()11 члг. го тыГ который вы чи тс! кэгсft и;l 1>(31!((»)3K() ffJ«(3»ft(>P

В СЧЕтЧИКР И»((>ОРЛ!ЯЦИИ Г>»с Рttofke < llj HAJIOH с чястотой Г1, !(ериоп сит»ялов г. члс готОй Г ЗЯПОЛ»Я< ГСЯ ЛО МОЛ!с» тя l> -ГУ ПЛЕГП!и следую!Пего сигнала «lil «х(л 1 .>., чтог сигнлл проходит fс гояиис, и т риггР р 6 — k> < лини 1»о ., A «як же пос тупает на управля«оп»>й Bxnfl зп< и»«.я !1 .1.4 и

»а вход установки с 1 )чик)1 1 в tH:хг>л««ое

СОСТОЯНИЕ. ДГ!ЛРЕ ОПИС.Г>!!111,!1! ПЬ»»с ПРОПесс лов то ряе тся.ПРрвый жР пос ле»< ()< «опл три«»Г рл

И НУЛЕВОР СОС ТО «111>с! Е С»1 «! ЛП, ll< > Jl;l llllf,l и HA вхол 1R, проходит Iep<:3 .)и< л!е>«г !1 <, и<«p< I3ogttГ три« 1 ер 2 в ff) Jt< f>oe < o< .тоя»ЛР, в результат< ч-Го с !. г «п< 1 11<, лиг<.:я в режим "Сложение", и далее Йналогичтто описанному выше. При этом, если T < T 2 (Т > T ), сигнал на выходе счегчиКа

1 не вырабатывается, и триггеры 7, 8 остыюгся в нулевом состоянии. Нахождение триггера 7 в нулевом состоянии в данном сйучае свидетельствуег о том, что период частоты У больше периода частоты)Если o У (Т .(Т ), на выходе счетчика 1 в процессе вычитания информа- l0 ции о ттериоде f < и информации о перно де вьтрабагьтвыетси сигнал, в результате

1 k чего грттггеры 7 и 8 переводятся в единичное состояние. Нахождение триггера 8 в единичном состоянии в данном случае сви- т5 детепьствует о том, что 7 + Р <. Причем этот триггер находится в таком состоит(ни все время, пока выдерживыегсH то или иное неравенство, r. е. еслиУ а Г2,он находится все время в нулевом со(:гоянии. 29 и ест(и г" >У вЂ” в единичном. Иначе гово2 ри, каждый период входных частот сравниваются частоты, и при изменении соогношэния между ними зы короткое время, оттредепяемое практически двумя периодами, пе- 25 реключается триггер 8.

Триггер 8 упрывпяется следуюцгим образом.

До ну с ги м, ч то в и роцессе вы чи гыни я информации о периодах период Г оказался 30 больше периода Т . Тогда на выходе счетчика 1 вы рабыгивается сигнал, ттереводящий триггеры 7 и 8 в единичное состояние, При дальнейшем цикле сравнения, как указывалось выше, первый же после мо- 35 мента переводы триггер 5 в нулевое состояние, сигнал, поданный на вход 18, проходит через элемент И 9 и усганавпиваel триггер 7 в нулевое состояние.

Если при последующем вычитании ин- 40 фсрчацИИ О ПЕрИОдЕ1 ИЗ ИНфООМяиии о периоде т оказывается, что 1;> (, на выходе счетчика 1 в процессе вычитания опять вырабатывается сигнал, который подтверждает единичное состояние триггера 8 45 и переводит триггер 7 в единичное состояние. Далее выработанный в конце периода

T (:нгнял с элемента 12, который подает» ся ня элемент И 14, не проходит через него и, слеловатепьно, не переводят трит гер R в нулевое сосг6яние, что н требуетoÿ для данного случая. Если же при после

ДУЮтттЕМ ВЫЧИГЯНИИ ИНфОРМапнн О ПЕРИОДЕ

1 из информации О периоде т Оказьтваегся, что т (T 1, B ттроттессе вычитания сттг»

55 нал ня вттхоп c÷pò÷èêa 1 не вырабатывается, и триггер 7 остается в нулевом положении.

Дпаее вырабо гянный в конце перттодаТ

2 сигнал с элементя И 12 прохолиг терез огкрьттый элемент И 14, в результате чего триггер 8 переводится в нулевое состояние, что соответствует новому соотношению сравниваемых частот.

Из изложенного следует, что устройство обеспечивает существенное повышение быстродействия и точности. 1!Овышеиие быстродействия при сравнении частот, разность между которыми незнычитепьна, обусловлено тем, что в предложенном устройстве в результате вычитыния информации о периодах двух чао тот ur(I(ri стщвнениа практически определяется ffBYI19 IIериодъ ми входных частот.

Ф ормупа изобре гения

Частотно- импульсное сравниваю(нее усгройсгво, содержащее счетчик ттлтттульсов, входы управления которого подключены к выходам триггера управления и к выходу логического элементы 11, один вход которого соединен с выходом логического элемента

И/1И, а другой подключен к зажиму источника эталонной частоты, выходной триггер один вход которого подключен к выходу счетчика, два входных грттггера, счетные входы которых соединены через элементы задержки с выходами входных логических элементов И, первые входы каждого из когорых соединяют с зажимами источников сравтптваемых сигналов, причем выход входных грттггеров соединены со входами логического элемента ИЛИ, а вход уттравттяющьго григгера подключен к выходу одного из входных логических элементов И, î r л ич а ю ш е е с я тел1, что, с цепью повышения точнОСти сРавнения сиГнаЛОв В НЕГО введены три дополнитепыптх триггера и тра дополцительных логических эпелтентя И, прв

ЧЕМ ВХОДЫ ДВУХ ДОПОЛНИГЕПЬНЫХ ЭЛЕМЕНГОВ

И соединяют соответственно с зям(ттмами источников сравниваемых сигналов и выходами входных триггеров, а вых(ды упомянутых дополнительных логич(.ских элеМЕНТОВ И СОЕДИНЕНЫ СО ВХОдяМИ ЛВуХ дот(ОН«

НИГЕПЬНЫХ ТРИГГЕРОВ, ВЬ(ХОЛЫ ОЛН(тГО ИЗ которых соедттненът со вторыми входами входных логических элементов lf, я выход

BrO POT О ДОПОЛттт(ГЕЛЬ ттог(Э т РИГГ < РЯ СО Е ДтттМт

С ТРЕТЬИМ ВХОДОМ ВХОЛНОГО ПОГНЧЕСКОГО элемента И, причем третий г1хол лругоГо.ттходного логического элементя 11 соединен с зажимолт исто птнк R уттрявпяютпего

СИГНапа, ПРН ЭТОМ В Опят» ВХ(тл ГРЕтЬЕГО дополнительного грттггеро соепттттетт с вьтхо дом счегчтткя, ттго(тот(его вхол (-Оетттттт н со входом трттггеря упрят летттттт, я выход..>О l 28H (. остави тель Л. Л р гк>х

>>

I олнк гор 1 . Федотов Твхр л A. Демьянова

1,»трактор f3. 1 алас.

:3аказ 1 >AH/l.58 1 иряж 10> >.г3 !олнисн»е

111111!!1!11 Госулярственноро комитета С .ове>я Министров (.< .<;1 по де1>лм изобр» тоний и отк рн> ти и

l. 130.55, Москва, if ;35, 1 аун>с;;ая наб., л. 1 /5

Филиал 111111 !1атеит, r.. >>»торол, ул. !1! >октнаи, 4 через тоетиИ дополнительный логический элемент и соединен со вторым входом выходного триггера, причем вход трегьеро цоиолнительного элемента И соединен с оцним из вхоцон счетчика и входами двух лервых цонолни тельных григ1 еров, - )4H

1!с точники ил1>мании, п»ини п,>е и<» нимание н!»> эксиортизе:

1. 11агтент (:!!!Л I>4;5(>:.3-17, I, >«>.. 5 0» !. 3 5, l I .01. 7 .

2, 1!агент < II!A %;5(:>5-1 i ", к».. 5 >ЬI;58, l l .01. 7".