Устройство для сравнения частот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (И) 51) 4 Н 03 Р 13/О 122 ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ 9 35 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение отрадиоизмерениям и итить и расширить фу инхронизация в скретных сообщес. 81-82, 108. льство СССР 0 13/00, 28,04.86 СРАВНЕНИЯ ЧАСТОТ осится к электрозволяет упроскциональные возможности устройства. Устройство содержит триггеры 9-13, элементы И 3-5и формирующий блок 16, включающий фазовый дискриминатор 17, управляющийэлемент 18, распределитель 19, делитель 20 частоты и задающий генератор 21. Введение дифференцирующихцепей 1,2, элементов И 6 и 7, элементов ИЛИ 8 и элементов НЕ 14 и 15 увеличивает быстродействие операции сравнения двух частот, что при малой величине их разности сокращает времяпроведения измерений. 1 з.п. ф-лы,2 ил.55 1 133987Изобретение относится к областиэлектрорадиоизмерений и может использонаться для сравнения измеряемой частотыс образцовой при повышенном быстродействии.Цель изобретения упрощение и расширение функциональных возможностей.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит дифференцирующие цепи 1-2, элементы И 3-7, элемент ИЛИ 8, триггеры 9-13, элементыНЕ 14-15,и формируюший блок 16, состанленный из последовательно соединенных фазового дискриминатора 17, входкоторого является первым входом устройства управляющего элемента 18,распределителя 19, делителя 20 частоты, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора17, а также задающего генератора 21,выход которого подключен к второмувходу управляющего элемента 18. Второй выход распределителя 19 черезэлемент И 3 соединен с Б-входом триггера 9, выход которого через последовательно соединенныедифференцирующую цепь 2 и элемент И 6 подключенк первому выходу устройства, Третийвыход распределителя 19 через послеонательно соединенные элементы И 4 и ИЛИ 8 подключен к Н-входу триггера 9, причем выход элемента И 4 объеди нен с С-входом триггера 13 и Б-входом триггера 10, выходы которых подключены соответственно к второму входу элемента И 6 и П-входу триггера 11. Четвертый выход распределителя 1940 через элемент И 5 подключен к второму входу элемента ИЛИ 8, С-входу триг. гера 11 и Б-входу триггера 12, выход которого соединен с П-входом триггера 13. Второй вход устройства через дифференцирующую цепь 1 подключен к вторым входам элементов И 3-5. Входы элементов И 6-7 объединены с входом элемента НЕ 14, выход которого через элемент НЕ 15 соединен с 50 К-входами триггеров 10-13, причем выход триггера 11 подключен к второму входу элемента И 7, выход которого .является вторым входом устройства. Устройство работает следующим образом.Импульсы от источника сигнала первой импульсной последовательности2(фиг. 2 а) управляют работой формирующего блока 16, который представляетсобой систему фазовой автоподстройкичастоты с дискретным упранлением,После того как система фазовой автоподстройки частоты отработает (перейдет в режим захвата сигналами первой импульсной последовательности),частота следования импульсов на выходе делителя 20 частоты становится равной частоте следования импульсов первой импульсной последовательности.Для получения опорной последовательности импульсов (масштабной сетки) делитель системы фазовой автоподстройки частоты выполняется в вице последовательно соединенных распределителя 19 на ш выходов и делителя20 частоты в К раз.Распределитель 19 импульсов выбирается такой емкости и импульсыснимаются с таких его выходов, чтобыв масштабной сетке имелось три зоныцентральная (нторая зона) и расположенные слева и справа от центральнойзоны боковые зоны (первая и третья).Постоянная времени дифференцирующей цепи 1 выбирается такой, чтобыдлительность продифференцированногоимпульса (фиг. 2 е) была значительноменьше длительности выходных импульсов и интервалов между импульсамираспределителя 19 (фиг. 2 б, в, г).При наличии постоянной разницымежду частотами первой и второй(фиг. 2 е) импульсных последовательностей продифференцированный импульси импульсы масштабной сетки перемещаются друг относительно друга,Если импульсы зон масштабной сетки условно считать неподвижными, тон случае, когда частота следованиявторой импульсной последовательностибольше первой, импульс с выхода дифференцирующей цепи 1 перемещаетсясправа налево, послецовательно проходя через третью, вторую и первую,третью зоны и т.д. В случае, когда соотношение между значениями частот импульсных последовательностей обратное, продифференцированный импульс перемещается в противоположную сторону.В случае, когда соотношение между частотами первой и второй импульсных последовательностей постоянно изменяется, наблюдается беспорядочное перемещение продифференцированного им3 133987 пупьса относительно импульсов масштабной сетки.Выходные импульсы устройства формируются при совпадении продифферен 5 цированного импульса с импульсом второй зоны, При этом появляется импульс на выходе элемента И 3. Включается триггер 9 (на его выходе формируется сигнал с уровнем логической единицы), появляется продифференцированный импульс на выходе дифференцирующей цепи 2, который пропускается на выходе одного из элементов И 6 или 7 в зависимости от знака разностной частоты. Одновременно этот же импульс проходит через два последовательно включенных элемента НЕ 14 и 15, используемых в качестве элемента задержки для предотвращения чрезмерного укорочения импульсов на выходе элементов И 6 и 7 триггерами 13 и 11. Импульс с выхода элемента НЕ 15 выключает триггеры 10-13.При совпадении продифференцированного импульса с импульсом первой зоны (частота следования второй импульсной последовательности больше первой) формируется импульс на выходе элемента И 4.При этом включается триггер 10 и через элемент ИЛИ 8 выключается триггер 9. Сигнал с уровнем логической единицы с выхода триггера 10 подается на 0-вход триггера 11, подготавливая последний к срабатыванию по С-входу. В ходе дальнейшего перемещения продифференцированного импульса относительно зон масштабной сетки он попадает в третью зону. Сигнал с уровнем40 логической единицы с выхода элемента И 5 включает триггеры 12 и 11, а последний своим выходным сигналом подготавливает к работе элемент И 7, формирующий выходные импульсы при отрицательных значениях разностной час тоты.Выходной импульс элементом И 7 формируется при совпадении продифференцированного импульса с импульсом второй зонь, при этом включается триг 50 гер 9, на выходе дифференцирующей цепи 2 формируется импульс, который через элемент И 7 подается на выход и через элементы НЕ 14 и 15 выключает триггеры 10-13. 55 Далее процесс повторяется. Выходные импульсы могут подаватьсяна входы блока индикации, в качестве которого может использоваться частотомер, стрелочный прибор с нулем посередине со схемой управления, реверсивный счетчик с резистивной сеткой либо шлейфный осциллограф и т.п., регистрирующие результаты измерения.При обратном соотношении величин частот источников импульсных последовательностей устройство работает аналогично с тем лишь отличием, что продифференцированный импульс перемещается относительно зон масштабной сетки в противоположном направлении,В случаях, когда продифференцированный импульс в ходе своего перемещения не проходит последовательно все эоны, т.е. разностная частота равна нулю, устройство не формирует выходные импульсы.В случае, когда продифференцированный импульс смещается на один период сигналов первой импульсной последовательности (фиг. 2), устройство вместо одного в соответствии с выбран - ным коэффициентом деления делителя 20 частоты формирует 8 импульсов (при К = 8), т.е. быстродействие устройства повышается.Значение коэффициента умножения в зависимости от условий использования устройства может изменяться в широких пределах.Использование предлагаемого устройства позволяетповысить быстродействие операций сравнения двух частот, что при малой величине их разности сокращает время проведения измерений. формула изобретения 1. Устройство для сравнения частот, содержащее формирующий блок, вход которого является входом устройства, пять триггеров и три элемента И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, в него введены элемент ИЛИ, две дифференцирующие цепи, два элемента НЕ, четвертый и пятый элементы И, причем выход формирующего блока через элемент И соединен с Б-входом триггера, выход которого через последовательно соединенные дифференцирующую цепь и второй элемент И подключен к выходу устройства, второй выход формирующего блока через последовательно соединенные третий элемент И и элемент ИЛИ подключен к К-входу триггера, при.Гратилло Техред Л.Сердюкова орректор А.Обручар едакт 4244/54 Ти ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жаж 90нногоений35, Р ака писно комите открытии шская наб д е предпри г. Ужгород, у ектная)этом выход третьего элемент И объ- динен с С-входом второго триггера и 5-входом третьего триггеравыходы которых подключены соответственно к второму входу второго элемента И и Р-входу четвертого триггера, третий выход формирующего блока через четвертый элемент И подключен к второму входу элемента ИЛИ, С-входу четвертого триггера и Я-входу пятого триггера, выход которого соединен с В- входом второго триггера, входы второго и пятого элементов И через последовательно соединенные первый и второй элементы НЕ подключены к К-входам второго, третьего, четвертого и пятого триггеров, при этом выход четвертого триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого является вторым выходом устройстроизводственно-полиграфич вв, и вторые входы первого, третьегои четвертого элементов И объединеныс выходом второй дифференцирующей цепи, вход которой является вторым входом чстройства,2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирующий блок содержит последовательно соединенные фазовый дискриминатор, входкоторого является входом формирующегоблока, управляющий элемент, распределитель, делитель частоты, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора, а также задающийгенератор, выход которого поключенк второму входу управляющего элемента, причем второй, третий и четвертыйвыходы распределителя являются соответственно первым, вторым и третьимвыходами формирующего блока,