Устройство для сравнения периодов двух периодических сигналов

Устройство для сравнения периодов двух периодических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ааее »..., 77639! и

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1Ц 5

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. си1д-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2311746/18-21 (51) М. Кл."Н 03D 13/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК 621.375.3 (088.8) Опубликовано 25.10.77. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 25.10.77 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. В. Чирков и В. И, Елфимов (71) Заяви-.с.-.ь

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ПЕРИОДОВ ДВУХ

ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике.

Известное устройство для сравнения частот, содержащее преобразователь сигнала, формирующий импульсы, блок регулирования последовательностей импульсов, состоящий из логических элементов, УК-триггеры, соединенные соответственно с логическими элементами (1). Однако такое устройство не обладает достаточной точностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее четыре объединенных попарно симметричных триггера с раздельными входами и парафазными выходами, подключенными попарно к входам двух блоков определения равнозначности, выходы которых соединены с входами вычитателя, причем первые входы первой пары симметричных триггеров соединены через формирователи импульсов с источниками сравниваемых сигналов, и источник тактовой частоты (2).

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Для этого в устройство дополнительно введены два счетных триггера и фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу вычитателя, причем первые входы счетных триггеров соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов, выходы счетных триггеров соединены с входамн симметричных триггеров второй пары, вторые входы всех симметричных и

5 счетных триггеров соединены с источником тактовой частоты.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит триггеры 1 — 4, фор10 мирователи 5, 6 импульсов, счетные триггеры 7, 8, вычитатель 9, блоки 10, 11 определения равнозначности, фильтр 12 нижних частот. На входы 13 и 14 подаются сравнительные сигналы, на вход 15 — сиг15 нал тактовой частоты, выходной сигнал снимается с выхода 16. Источники сигналов и питания на схеме не показаны.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

20 Первый сигнал с частотой /, и периодом

Т1 — — 1//1 поступает на вход формирователя

5 импульсов, который преобразует синусопдальное напряжение в прямоугольные импульсы. Второй сигнал частотой f. н перпо25 JIoh1 та= 1//g поДвоДитсЯ K Bxop) фоРмиРователя 6 импульсов и с его выхода снимается импульсное напряжение. Прямоугольные импульсы с формирователей 5 и 6 импульсов подаются на раздельные входы

30 триггеров 1 и 2, которые запускаются толь577639

10 ко положительными фронтами входных импульсов.

Исходное состояние этих триггеров должно быть таково, что прямой выход имеет состояние логического О, а инверсный — логической 1. Одновременно эти импульсы поступают на входы счетных трип еров 7 и 8, работающих в режиме деления частоты.

Сигнал тактовой частоты поступает на установленные входы триггеров для четкой фиксации состояний их в момент прихода импульса сигнала тактовой частоты. Отсюда следует, что в промежутке, равном периоду T,=1JF, следования импульсов тактовой частоты, счетные триггеры 7, 8 запускаются каждым положительным фронтом импульсов входных сигналов. Однако в момент прихода тактовых импульсов счетные триггеры 7 и 8 устанавливаются в первоначальное состояние, если состояние их выходов не соответствует требуемым.

Триггеры 1 и 2 запускаются первым положительным фронтом входных сигналов с момента начала тактового периода. Первые положительные фронты прямоугольных импульсов, расположенные по времени после импульса тактовой частоты, представляют начало первых периодов сравниваемых колебаний в периоде тактового сигнала. Прямой выход триггера 1 связан с входом блока 10 определения равнозначности. Инверсный выход триггера 2 соединен с другим входом этого блока. Особенность работы блока 10 определения равнозначности заключается в том, что выходное напряжение принимает положительные значения, если оба входных сигнала соответствуют логической 1 и отрицательные значения, если на входе два логических О.

Выходные импульсные напряжения со счетных триггеров 7 и 8 подводятся к первым входам триггеров 3 и 4, которые запускаются первым положительным фронтом приходящих импульсов. Первые положительные фронты импульсных последовательностей представляют концы первых периодов исходных колебаний в каждом периоде тактового сигнала. Поэтому состояние триггеров 3 и 4 характеризует временное положение концов первых периодов входных сигналов в каждом периоде тактовых импульсов. Прямой выход триггера 3 подключен к первому входу блока 11 определения разнозначности, а инверсный выход триггера 4 — к второму входу этого блока. Сигнал на выходе блока 11 определения равнозначности зависит от значения входных сигналов блока. Импульсное напряжение с выхода блока 11 характеризует временной сдвиг концов первых периодов

60 сравниваемых колебаний в каждом периоде тактового сигнала.

Напряжения с блоков 10 и 11 определения равнозначности подводятся к входам вычитателя 9. Знакопеременная импульсная последовательность с его выхода отражает разность периодов сравниваемых колебаний, и суммарная длительность (с учетом знака) временного сдвига начала и концов первых периодов входных колебаний в каждом такте сигнала определяет разность периода, а равно и разность частот. Этот сигнал поступает на вход фильтра 12 нижних частот, постоянное выходное напряжение которого пропорционально разности периодов входных сигналов, а знак этого напряжения определяет, какая из входных частот больше.

Предлагаемое устройство для сравнения периодов двух периодических колебаний позволяет повысить быстродействие выделения информации о разности частот двух сигналов. Быстродействие определяется минимальным временем, необходимым на выделение первого сигнала рассогласования между входными сигналами и соответствующим моменту окончания первого цикла выделения разности периодов (частот) исходных колебаний.

Формула изобретения

Устройство для сравнения периодов двух периодических сигналов, содержащее четыре попарно объединенных симметричных триггера с раздельными входами и парафазными выходами, подключенными попарно к входам двух блоков определения равнозначности, выходы которых соединены с входами вычитателя, причем первые входы первой пары симметричных триггеров соединены через формирователи импульсов с источниками сравниваемых сигналов, и источник тактовой частоты, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два счетных триггера и фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу вычитателя, причем первые входы счетных триггеров соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов, выходы счетных триггеров соединены с входами симметричных триггеров второй пары, а вторые входы всех симметричных и счетных триггеров соединены с источником тактовой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии Ме 44-10917, кл. 110D

15, 14.02.69.

2. Авторское свидетельство СССР

Хе 406312, кл. Н 03D 13/00, 09.08.71.

577639

Составитель А. Артюх

Техред В. Рыбакова

Корректор А. Степанова

Редактор Е. Месропова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2352/14 Изд, № 600 Тираж 923 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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