Устройство для сравнения периодов двух периодических сигналов

Союз Советских Социалистических Республик111) 5 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ олнптельное к авт. синд-ву 2) Заявлено 04.01.76 (21) 2311746/18-21 М, Кл.- Н ОЗО 13/О с присоединением заявкиГосударственный комитет(71) Заявите.-.ь льский о олитехни дена Трудового Красного Знамениский институт им. С, М, Кирова 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ПЕРИОДО ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к импульснои 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 11. 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 21.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 источникомтактовой частоты.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.Устройство содержит триггеры 1 - 4, фор 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 - сиг нал тактовой частоты, выходной сигналснимается с выхода 16. Источники сигналов и питания на схеме не показаны.Принцип работы устройства заключаетсяв следующем.20 Первый сигнал с частотой /, и периодомТ,=1/11 поступает на вход формирователя 5 импульсов, который преобразует синусоидальное напряжение в прямоугольные импульсы. Второй сигнал частотой /. и перпо дом 7 =1//2 подводится к входу формирователя 6 импульсов и с его выхода снимается и м пульс ное напр я жен ие. Прямоугольные импульсы с формирователей 5 и 6 импульсов подаются на раздельные входы 30 триггеров 1 н 2, которые запускаются только положительными фронтами входных импульсов.Исходное состояние этих триггеров должно быть таково, что прямой выход имеет состояние логического О, а инверсный в 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 Т,= 1/Е, 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 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 изобретенияУстройство 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, отл и ч а юще 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 Мо 44-10917, кл. 110 Р 15, 14.02.69.2. Авторское свидетельство СССР Хо 406312, кл. Н 03 Р 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, Мз 600 Тираж 923 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5