Формирователь сигнала разностной частоты

Э СОВЕТСКИХЦИДЛИСТИЧЕСКИХ УБЛИН 1) 4 Н 03 К 5/156 ИСАНИЕ РЕТЕНИ ьная элекборах. Л,: СССР1985(54) ФОРИИРОВАТЕ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение ной и измерител быть использова нения частоты с цифровых систем контроля и регу ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБ ЕНИЯМ И ОТНРЫТИ 111Г 1 РИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВ ТЕЛЬСТВ(56) Гутников В.С. Интегралтроника в измерительных прЭнергия 1974, с. 115.Авторское свидетельствоУ 1190502, кл. Н 03 К 5/15 ЛЬ СИГНАЛА РАЗНОСТНОИ относится к импульсной технике. Может о при контроле отклоигнала от эталонной в х автоматического лирования. Цель.изобЯО 1448 ретения - расширение диапазона частотвходных сигналов, повышение помехоустойчивости (при повышенных фазовыхшумах входных сигналов). Устройствосодержит 0-триггеры 1 и 2; Е-триггеры 3 и 4; 0-триггер 5. Введение делителя 10 частоты на два, инвертора 11,делителя 12 частоты на два, элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 н 14 позволя -ет обеспечить работоспособность формирователя сигнала разностной частотыв диапазоне частот, ограниченном лишьпредельным быстродействием применяемых цифровых микросхем, и повыситьпомехоустойчивость при повышенных фазовых шумах входных сигналов путемавтоматической установки фазовогосдвига 90 сигналов полуразностныхчастот. 2 ил.Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и можетбыть использовано при контроле отклонения частоты сигнала от эталоннойв цифровых системах автоматическогоконтроля и регулирования.Целью изобретения является расширение диапазона частот входныхсигналов, повышение помехоустойчивости 1 О(при повышенных фазовых шумах входных сигналов).На фиг.1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2 -временные диаграммы, 5Формирователь сигналов разностнойчастоты, содержит первый 1 и второй 2В-триггеры, входы которых соединенымежду собой, а первые выходы которыхподключены соответственно к Я- и 8.- 2 Овходам первого Е-триггера 3, второйЕ-триггер 4 и третий 0-триггер 5 0 и С-входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго Е-триггеров, а выход третьего 0 триггера соединен с первой выходнойшиной 6, первую и вторую входные ивторую выходную шины 7-9 соответственно, первый делитель О частоты на два, вход которого соединен с 30 первой входной шиной 7 формирователя сигнала разностной частоты, последовательно соединенные инвертор 11 второй делитель 12 частоты на два ипервый элемент ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, 35 второй вход которого подключен к выходу первого делителя 10 частоты на два, и второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 подключен к 0-входам 4 О первого и второго 0-триггера 1 и 2, выход инвертора 11 подключен к С-входу первого 0-триггера 1, вход инвертора 11 подключен к С-входу второго 0-триггера 2 и соединен с второй входной шиной 8 формирователя сигнала разностной.частоты, Б-вход второго Е-триггера 4 подключен к выходу первого В-триггера 1, а К-вход его соединен с инверсным выходом второго 5 О 0-триггера 2, к выходам первого и второго Е-триггера 3 и 4 подключены входы второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, выход которого соединен с второй выходной шиной 9.55Формирователь сигнала разностной частоты работает следующим образом.Сигнал с частотой й 1 (период Т,) и любой скважностью поступает на первую входную шину 7 и вызывает при переключении из состояния пО" в состояние "1" переключение. сигнала на выходе первого делителя 1 О частоты надва в противоположное состояние(фиг,1). На выходе делителя 10 частоты на два скважность импульсов, независимо от скважности на его входе,равна двум (фиг.2 г). Полагаем, что навторую входную шину 8 поступает сигнал с частотой К (период Т ) .соскважностью, равной двум (фиг.2 а). Попереходам из состояния "0" в состояние "1" происходит тактирование 0 триггера 2, а по обратным переходам(относительно второго входа) черезинвертор 11 - тактирование В-триггера 1 (фиг.2 б), Оцновременно с такти -рованием 0-триггера 1 происходит тактирование делителя 12 частоты на два(фиг,2 в), который при этом переключается в противоположное состояние,и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 (фиг.2 д)инвертирует сигнал на входах 0-триггеров 1 и 2. Этот сигнал представляет собой импульсы с широтно-импульсной модуляцией. На выходах 0-триггерови 2 выделяются импульсы с полуразностной частотой, со скважностью,равной двум, и взаимным фазовым сдвигом 90 (фиг.2 е,ж,з). Включение на выходах 0-триггеров двух Е-триггеров(фиг.2 и,к) предназначено для фильтрации нижних частот.На выходе второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 происходит удвоениеполуразностных частот с результирующим значением, равным модулю разностной частоты, с периодом Т = (Г-К)(фиг. 2 л). При помощи 0-триггера 5происходит определение знака раэностной частоты, в данном случае прйЙ,Йна выходе 0-триггера 5"0". Рассмотрим работу формирователяпри воздействии на второй вход сигнала со скважностью, отличной от двух.При этом фазовый сдвиг между сигналами полуразностной частоты на выходахВ-,триггеров 1 и 2 отличен от 90 , аоэто приводит только лишь к снижениюдопустимого уровня фазовых шумов вовходных сигналах,Предлагаемый формирователь сигнала разностной частоты работоспособен практически в неограниченном диапазоне частот входных сигналов (ограниче 448400ние обусловлено лишь предельным быстродействием цифровых микросхем в отличие от устройства-прототипа, в котором для достижения того же эффек 5 та необходимо изменять параметры эле- ментов задержки в соответствии со значениями частот входных сигналов). В предлагаемом формирователе сигнала разностной частоты получена макси мальная (оптимальная) помехоустойчивость при повышенных фазовых шумах входных сигналов путем автоматической установки фазового сдвига 90 сигналов полуразностных частот. Фор мирователь работоспособен и при кратных частотах входных сигналов на первом входе (относительно частоты сигнала на втором входе). При этом на выходе знака разностной частоты фор" 20 мирователя знак меняется на противоположный на частотах ЗХ, й где Й - частота входного сигнала на2втором входе формирователя.25 Формула изобретенияФормирователь сигнала разностной частоты, содержащий первый и второй В-триггеры, 0-входы которых соединены между собой, а первые выходы 30 подключены соответственно к Б- и Р- входам первого Е-триггера, второй Е-триггер и третий Э-триггер, Б- и С-входы которого подключены соответственно к выходам первого и второгоЕ-триггеров, а выход третьего В-триггера соединен с первой выходной шиной первую и вторую входные и вторую выходную шины, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частот входных сигна"лов и повышения помехоустойчивости,введены первый делитель частоты надва, вход которого соединен с первойвходной шиной формирователя сигналаразностной частоты, последовательносоединенные инвертор, второй делитель частоты на два и первый элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второй вход которого подключен к выходу первого делителя частоты на два, и второй элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен кП-входу первого Р-триггера, выход иивертора подключен к С-входу первогоВ-триггера, вход инвертора подсоединен к С-входу второго П-триггера исоединен с второй входной шиной фор-.мирователя сигнала разностной частоты, Б-вход второго Е-триггера подключен к выходу первого Э-триггера, аБ.-вход его подсоединен к инверсномувыходу второго Э-триггера, к выходапервого и второго Е-триггеров подключены входы второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен свторой выходной шиной,