Устройство для деления частоты следования импульсов

1 ч 427477 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(32) Приоритет -Опубликовано 05,05.74,сударственный коми оввта Министров СС елам изобретений и открытий ДК 621.374.3217 ллетень ата опубликования описания 2 б.12.74. С. Гельбштейн и П. А. Куряч аявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВадра ство Кроства жныенеИзобретение может быть применено в устройствах синхронизации, в телевидении, телеметрии, системах связи и т. д,Известны устройства для деления частоты импульсов с временной селекцией входных тактовых импульсов фазированием делителя частоты внешними кадровыми (фазирующимп) импульсами. Различные варианты таких устройств используются для синхронизации в телевизионной технике. Однако такие устройства имеют низкую помехоустойчивость при наличии помех по каналу передачи внешних кадровых импульсов (т. е. при случайных появлениях ложных кадровых импульсов и пропадании истинных кадровых импульсов).Известно также устройство по авт, св,277845, обеспечивающее эффективную временную селекцию тактовых импульсов по внешним кадровым импульсам при наличии помех по кадровому каналу. В этом устройстве помехоустойчивость обеспечивается специальным импульсным преобразователем в виде ряда триггерных схем, связанных через схемы совпадения, и счетчика импульсов,Однако устройство по авт. св277845 неоправданно долго входит в синхронизм при отсутствии помех. Продолжительность вхождения в синхронизм определяется интервалом времени между срабатываниями первой и последней из триггерных схем импульсного преобразователя, равно длительно к входного сигнала, умноженной на е триггеров импульсного преобразоваме того, прн помехах на выходе й 5 в режиме поиска могут появитьсвыходные импульсы, что в ряде слу в желательно,Цель изобретения - исключение ложныхвыходных импульсов и ускорение вхождения 10в синхронизм при отсутствии помех - достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены ключ на выходе делптеля частоты и триггер, связанный через одну схему ИЛИ с первым и последним триггерами импульсного преобразователя и через вторую схему ИЛИ - с первым триггером преобразователя и выходом схемы И.Управляющий вход ключа соединен с трпггером, сигнальный вход схемы И - с формирователем, а управляющий вход схемы И - со вторым триггером преобразователя.Дополнительно введенные элементы представляют собой логическую схему, разрешающую прохождение выходных импульсов делителя частоты на выход всего устройства при срабатывашш не только последнего, но н первого триггеров импульсного преобразователя. Если в интервале времени перед ожидаемым приходом второго кадрового импульса помехи отсутствуют, на выход устройства5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 поступают импульсы с делителя частоты немедленно после появления первого кадрового импульса. При этом обеспечивается правильная временная селекция тактовых импульсов. Если же перед ожидаемым приходом второго кадрового импульса импульсы помехи имеются, прохождение импульсов с делителя частоты на выход устройства запрещается до полного срабатывания импульсного преобразователя. В последнем случае устройство работаст аналогично прототипу, т, е. в режиме поиска с последующим переходом в режим захвата.В результате устройство приобретает адаптивные свойства, т. е. время вхождения в синхронизм определяется текущим соотношением сигнал - шум на входе устройства, при этом в отсутствие помех устройство немедленно переходит в режим захвата, минуя режим поиска. Кроме того, выходные импульсы устройства в любой момент времени либо соответствуют правильной временной селекции, либо отсутствуют, а появление ложных выходных импульсов исключается.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; па фиг. 2 и 3 приведены временные диаграмчиы, поясняющие работу устройства в различных условиях.На делитель частоты 1 через ключ 2 посту - пают входные импульсы а. Ключ управляется импульсным преобразователем 3, состоящим из трпггерных схем, сбрасывающих и запускающих схем совпадения и счетчика импульсов. Для упрощения на фиг. 1 указаны лишь первый 4, второй 5 и последний б триггеры, необходимые для пояснения работы устройства.Внешние импульсы б, поступающие на вход через формирователь 7 (пороговую схему), проходят на схему сравнения 8, связанную с делителем 1 и импульсным преобразователем 3, Формирователь 7 также связан с импульсным преобразователем, в том числе с первым триггером 4.Элементы 1 - 8 образуют устройство, аналогичное описанному в авт. св,277845.Кроме того, в предлагаемое устройство включена логическая схема, образованная триггером 9 и управляющим ключом 10,вход которого связан с выходом делителя частоты 1, Триггер 9 управляегся по цепям запуска и сброса через схемы ИЛИ 11 и 12 соответственно, Схема ИЛИ 11 связана с первым и последним триггерами преобразователя 3, а схема ИЛИ 12 - с первым триггером преобразователя и через схему совпадения И - с формирователем 7 и вторым триг,гером импульсного преобразователя,Устройство работает следующим образом.В режиме поиска на вход формирователя 7 поступают внешние кадровые импульсы б, в общем случае искаженные помехами, так что на выходе формирователя возможно как появление ложных импульсов, так и пропадание истинных. Рассмотрим сначала случай отсутствия помех. При поступлении первого кадрового импульса на выходе формирователя появляется импульс, задний фронт которого запускает первый триггер 4 импульсного преобразователя 3. В результате открывается ключ 2, и подлежащие делению входные импульсы а поступают на делитель частоты 1. Одновременно импульс, по времени соответствующий переходу триггера 4 в новое состояние, запускает через схему ИЛИ 11 триггер 9, который открывает ключ 10. Поскольку помехи отсутствуют, импульсы сброса на триггер 9 не поступают, ключ 10 остается открытым, и выходные импульсы делителя частоты 1 поступают на выход устройства. При этом первый импульс на выходе появляется после прихода первого кадрового импульса б через интервал времени, равный длительности одного кадра.Таким образом, устройство переходит в режим захвата минуя режим поиска. Импульсньш преобразователь при этом работает аналогично устройству по авт. св.277845, т. е. триггеры преобразователя последовательно срабатывают вплоть до триггера б, импульс перепада с которого поступает через схему ИЛИ 11 на запуск триггера 9, т. е. подтверждает состояние последнего.Перепад второго триггера 5, управляя схемой совпадения 13, исключает возможность сброса триггера 9 через схему ИЛИ 12 зад ним фронтом очередного импульса с формирователя 7.При наличии помех по каналу передачи кадрового импульса устройство работает иначе. При поступлении первого импульса б на выходе формирователя 7 также появляется импульс (он может соответствовать как истинному; так и ложному кадровому импульсу), задний фронт которого запускает первый триггер 4. Как и ранее, открывается ключ 2, запускается триггер 9, импульсы а проходят на дечитель 1, а ключ 10 открывается. Однако прп помехах импульс на выходе формирователя 7 появляется до ожидаемого прихода очередного кадрового импульса б, т. е. до срабатывания второго триггера 5. Поэтому задний фронт импульса с формирователя 7 проходит через схему И 13 и далее через схему ИЛИ 12 насбростриггера 9. Ключ 10 закрывается, и импульсы с выхода делителя 1 на выход устройства не поступают,Ключ 10 далее открывается только после запуска триггера 9, что может произойти только после срабатывания триггера б импульсного преобразователя, который срабатывает лишь в результате завершения режима поиска устройства аналогично устройству по авт. св,277845. В этом режиме период следованпя внешних кадровых импульсов проверяется с помощью импульсного преобразователя на равенство периоду следования выходных импульсов делителя частоты 1 (режим поиска), Если это равенство выполняется для не427477 Фиг. / Импульсы аИмауаьсы аТриггер ФТриггер 5 Триггеру оТриггер уЬхаа которого числа (определяемого количеством триггеров в импульсном преобразователе) следующих подряд внешних кадровых импульсов, кадровый импульс считается истинным, и устройство переходит в режим захвата. При этом делитель остается в сфазированном состоянии, т. е. выходные импульсы делителя частоты совпадают по фазе с внешними кадровыми импульсами. Таким образом происходит временная селекция тактовых импульсов по внешним кадровым импульсам.В режиме захвата ложные кадровые импульсы не влияют на работу устройства, Если же в таком режиме происходит пропадание кадровых импульсов, то при некотором числе пропаданий импульсов подряд устройство снова переходит в режим поиска, Число про. паданий подряд определяется емкостью счетчика импульсов (на фиг. 1 не показан), входящего в импульсный преобразователь, и количеством триггеров в том же преобразователе,При переходе в режим поиска первый триггер 4 преобразователя сбрасывается и своим фронтом через схему ИЛИ П сбрасывает триггер 9. Ключ 10 закрывается, что исключает появление на выходе устройства ложных импульсов в режиме поиска.В результате обеспечиваются минимальное время вхождения в синхронизм при отсутствии помех, высокая помехоустойчивость при налпчпи помех и исключаются ложные импульсы на выходе устройства в режиме поиска.На фиг. 2 приведена временная диаграммаработы устройства при отсутствии помех по каналу передачи внешних импульсов 8.На фиг. 3 приведена временная диаграмма работы устройства в присутствии помех.1 О Ложные импульсы на выходе формирователя 9 отмечены двумя линиями у вершины. Предмет изобретения 5 Устройство для деления частоты следования импульсов по авт. св.277845, отличаюигееся тем, что, с целью исключения ложных выходных импульсов и ускорения вхождения в синхронизм при отсутствии помех, оно со держит ключ на выходе делителя частоты,триггер, две схемы ИЛИ и схему И, причем входы триггера связаны через одну схему ИЛИ с первым и последним триггерами преобразователя и через вторую схему ИЛИ - с первым триггером преобразователя и выходом схемы И, управляющий вход ключа соединен с триггером, первый вход схемы И подключен к формирователю, а второй - ко второму триггеру преобразо вате чя427477 ггар ггпу Триггер Трнгир иг. 5 Составитель Д. Голубовичедотов Техред Г. Васильева Корректор И. Симкина дактор 95/480 ЦНИИ ака Подписнов СССР ип. Харьк. фил. пред. Патент. гйия/7 юы 2 Ицаулыы Р Изд. М 804 Государственного коми по делам изобретен Москва, Ж, РаушТипахк 8 Пета Совета Миипстий и открытийкая наб. д. 4/5