Частотно-импульсное сравнивающее устройство

О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ псевд Союз СоветсниттСоциалистицескииРеспублик 561288(22) ЗаннлеттсОй,09,75 2 с прттсоелиттением заявки ст 1) М, Ел 1 О:1 Е 5/20 Государственный номнт Совета Миннстроа ССС оо делам изобретении и открытий(Омбос,8) о 05,06.771 олле т ень описании 1 о,08,77 т,45) Ца та опубли конан т 2) Автор иаобретени Ь. В, с 1 истико(54) ЧАСТОТНО-ИМ 1 У 31 тС 11 ОЕ СРАВ 1 ИОАЮ 111 ЕЕ УС ЙСТВО иИзобретение относится к импульсно технике, Известно частотно-импульсное ство сравнения, содержащее элемент сдвумя устойчивыми состояниями, имеющ двя входя и два выхода, с выходами которого соединен триггер со вспомогательнымвходом, двухвходовый элемент задержки,логические элементы НБ-И, инверторы Е 1Данное устройство не обеспечиваетдостаточной точности сравнения,Наиболее близко к предлагаемому частотно-импульсное сравнивающее устройство, содержащее счетчик импульсов, входыуправления которого подключены к выходам триггера управления и к выходу логи-.ческого элемента И, один вход которогооелинен с выходом логического эп ментаИЛИ, я друтой подключен к источнику эталонной частоты, выходной триггер, олттнвход которого полключен к выходу счетчика, двя входных трттггера, счетные входыкоторых соединены через элементы зялержкс выхолами входных логических элементов И, первые входы каждого из которых соединяют с источниками сравниваемыхсигналов, причем выходы входных триггеров соединены со входами логическогоэлемента ИЛИ, а вход управляющего триг гера подключен к выходу одного из входнътх логических элементов И 21.У этого устройства тот же ттстлостаток,что у предыдущего.Пель изобре геттия - повьттттетттте точнос- О ти сравнения - достигается тм, что вчяс то тно-пмпульсное с ттявттттвяюпте ус тройство, солержящес. счетчик импульсов, входьт управления которого ттолклюфтс цы квыходам триггера управления и к выходу 15 логического элемента И, олин вход кото.рого соединен с выходом лот ттрн ского элемента ИЛИ, я лГугой подключен к зажимуисточника эталонной частоты, выхолцойтриггер, олин вход которого подключен к 20 выходу счетчика, два вхсълттттх трттгтера,счетные входы которых сос лтттт цы терезэлементы задержки с выхолямц вхолцыхлогических . ттсментов И, ттервые входы кяЛого из которых соелиттяют с зяжит тами 25 источников срявттивя мых с тттттяттов, прттчемвыходы входных триггеров соединены совходами логического элемента ИЛИ, а входуправляющего триггера подключен к вь(ходуодного из входных логических элементовИ, Введены три дополнительных тригге 1)аи три дополнительных логических элементаИ, причем входы двух дополнительных л)ементов и соединяют соотаегстьенно с зажимами источников сравниваемых сигналов ивыходал(и входных триггеров, а выходыу)омяцу гых дополнительных логическихь;(ел(ентов И соединены со входами двухдополнительых триггеров, Выходы одногоиз когоЕ)ых соединены со вторыми входами входных логических элементов И 5выход второго дополнительного триггерасоединен с третьим входом входного логического элемента И, причем третийВход другого входного логического элемецга И соединен с лажимол исто(цика 20 10 УПРаВЛЯКХПЕГО СИГцапсч; ОДИН ВХОД ТРЕП ЕГ(дополпителього ГГ)ИГ ера соедиен с выходом счетчика, второй его вход соединенСО ВХОДОМ ГГЛ 1 ТГ Г)а У П Рс 1 ВЛ ЕНИЯ, а ВЫХОДчерез третий дополигельцый логический 25элемент И соединен с:о вторьм входомвыходного триггера; вход Третьего дополнительного алелНта И соединен с одил ИЗ ВХОДОВ СЧГЧИКа И ВХОдаМИ двуХ ПЕРВЫХдо по л ни тел ь ц ы х г ригге ров. 30 Структурная электрическая схема опись(- ьаемого устройства поиведеца ца чертеже,Ус гройс: гво содержит счетчик импульсов 1., триГГ 1)ы 2-, злемецть( И 0-14, 35 элемент 11,/П 16, элементы задержки 16, 17. 11 я входы 1 Я, 18 попаотея сигналь(СРаВНИВаЕМЫХ ПОСЛЕГовс.ЛЬНОС Гой, Навходы 20- 1 - управляющий сигнал и сиг"ни эталонной члсготы, 40Р)ыхогПь) с 1 п нллы снимак)тся с ВсяходОВ22, 2:3.Источники питания и сигналов на чертЕХ(Е НО ПОКсчзсЕПУСтройСТВО фуцКПИОНИруЕГ СЛЕПУ ЮИИМ Обрялол, Г.) исходном состоянии счетчик 1 И ГРПГсГ РЫ Об)ГУЛЕи,(, ПРИЧЕМ СЧЕТЧИК УСтаНОВ)(ец В ре)кпл Сложение. Р) мол(ент 1 нл вхоп 2 с вдается сигнал рллр)и(с(не(я.11)и:ъгс)м; О 1)вый послемомепгл 1 им 50 пульс пе;вой ПОС)едоватег(ьцосте(, подаваемый нл вход 18 проходит через элемент И 9 и элемент ле)Гержеси 1 6 нл счетец(1 вход ГГ)(пгерл 3, переводя его ил цулевогс в ееицип(ое состоя(е. Очевипно. что приэтом сигцлл не проходит ца выход элемен гя И 1 1, тяк клк Отпирающий сигнал с триггера 3 подается ца его Вход с лапелжкой лл счет эл ментл запер)ки 16, Опновр)меси(О сигнлл с элемента И (1 подается ня цулевыс входы триггеров 2 и 7. С переводом триггера ,3 в единичное состояние отпирающий сигнал с него подается на элемент И 10 и через элемент И.Г 1 И 15 на элемент И 16.При этом через него на счетчик 1 начина- ЕОГ ПОдаВатЬСя СО ВХОда 21 ИМПупЬСЫ Зт.- донной частоты Г, которые Вь(полняюгЕГфункцию заполнения периодов сравниваемых частот. При агом период частоты Г (сигнала, подаваемого на вход 1 8) заполняется до момента поступления на вход 16следующего сигнала. Зтот сигнал проходит ца Выход элемента И 10, переводятриггер 4 в единичное состоя)ше, и через время, Определяемое элементом )адержки 16, 1;,реводпт триггер 6 в нулевое состояние, В результате цркра(аея подача отпирающего ньпряженпя на эл.м.цг И 1,3 и сигналов эталоеп(ой частоты Г на счетчик 1, и В последнем ф(к ирует.я информация, соответствуюпс(5( приоду Т . Одно временно в р,лультат 1 арвода )и)Гера 4 в единичное сОСТО 5(111 е э 1 мецг 1 12ОТКР(,(Вс(ЕТСЯ ПЛЯ СИГНПЛОВ иГОРО(1 ЦОСЛЕДОватльосгц ср е)ПЕНа 1(1,(х (1 сгс часто. той Г и элмг О лпГ)атся дгя сигца 2лов первой цослепоиательносги с частотой ГПеГ)иы 1(осле момента оги)ния элемента И 10 с:и)ал 1 л послдов(11.нос ти с са(;гото 11 Р 11)ох:);(Г(:1)О.) л): Оцт И 10 и з)(с)л(О адеки 17 , с Очн(ый ВХд триГГЕ)а с 1, Н 1;5( ЕО ИЛ Ну 1 ОВОГО В Едп 1 сц(ОЕ (:,К. 1,)ИНИЕ. ОдцоВГ)елеццО сиг(с) с зле)с) н Гл,( )(сс;тсЯ ня пиичный вход тЛц. 1), 2, ие (уль 1 сТ ч(1 О счст 1 ик 1 )Гсиг:151(гис Г. 5( в с).)ЕЖИЛ Г:) Ь ЧИ ГЙ 11(;Г 1 ри перевод) гри 1 Г 1) 1 в пнничцое СОС ГОЯНИ Е О ТПИ рс Юпий ,И(Н(1 (: Н)1 О ПОДяегся нл элемент 1 12 и ч)1 к;):;и мент И 111 1 - на элемент 11 1.(, 11(и .-)го и через злел(ент И 13 и; с ( гчик 1 начиняют подаваться имульсы эталон(еой (с. ГО тыГ которь(е Вьсчитлюгся и: 1(н(кн(лецс(о 1) в счет(ике исОрл(яции о и риопигцллов с частотой Г(, 11 ериоп сие ялов с. чясго- ТОЙ Т ЛЛПО)ЛН 5(ЕТСЯ ПО МОЛ(си ТЛ и Г)ПЛЕНЯЯ следуюПего сигнала нл вх; и 1.1, ,Чтог сигнлл проходит нл выход л(е,(ен Гл 1 12, т(еревопя гриетер в Пупсо соегояс(ие, и триггер 6 - е( еппцс(о., и як)ке пос.гупаег на управлясоии)й вхоп зл м.нтл 11 .1.4 и ня Вход ус тацое)ки с 1" чик л 1 е) (;Хс) ппое СОСГОЯНИЕ. ЛЛЛЕЕ ОПИС ЯННЬ(й ГИ.ИИ С(РОЦс ССПОВГОРЯЕТЕЯПервый же после пеГс)опл тГ)исе рл)в нулевое сос:Гояоие сис нли, Поданный нлвход 18, проходит (е)е о)(ел(ен Г 11 е(, персодиг три(1 ер 2 в игл с)ос с.о:Го(Н(е,е( рРлулсГлте чегоч Гнн( 1 ио,(и Г(.:яв режим "Сложение", и далее аналогичттоописанному выше. При этом, еслис Угт, т т ), сигнал на выходе счетчика1 не вырабатывается, и триггеры 7, 8 ос.тыюгся в нулевом состоянии, Нахождениетриггера 7 в нулевом состоянии в данномС 1 учае свидетельствуег о том, что период чысгогыт больше периода часготы 1.Если Г,У (Т с Т 1, на ьыходесчетчика 1 в процессе вычитания информации о ттеРиодег и инфоРмации о пеРиодеььтрабагьтьыетси сигнал, в результате1чего триггеры 7 и 8 переводятся в единичное состояние, Нахождение тНггера 8 вединичном состоянии в данном случае свидетельствует о том, что ГГг, Причемэтот триггер находится в таком состоити нсе время, пока выдержинаегси тоили иное нераненсюво, т, е. еслиУг,отнаходится все время н нулевом состоянии, 29и если T У - в единичном, Иначе говогри, каждый период входных частот сравниваются частоты, и при изменении соотношения между ними зы коигкое время, отрепляемое практически двумя периодами, переключается триггер 8.Триггер 8 упрынляется следуюитимобразом,До ну с ги м, ч то н и роцессе ны чи гыни яинформации о периодах ттериод"Г оказался 30больше периода Тт, Тогда на выходесчетчика 1 вырабатывается сигнал, переводящий триггеры 7 и 8 в единичное состояние, Гри дальнейшем цикле сравнения, какуказывалось выше, первый же после момента переводи григгер 5 в нулевоесостояние, сигнал, поданный на вход 18,проходит через элемент И О и усганавливаез триггер 7 в нулевое состояние,Если при последуютцем вычитании информации о периодеиз инфоттмации опериоде Т оказываегся, что Ъ) 1, навыходе счетчика 1 В процессе вычитанияопять вырабатывается сигнал, который подтверждает единичное состояние триггера 8 45и переводит триггер 7 в единичное состояние, Далее выработанный в конце периодаСигнал с элемента 12, который подается на элемент И 14, не проходит черезнего и, слеловательно, не переводит трттагер 8 в нулевое сосг 6 яние, что и требуется для данного случая, Если же при поспе.ДУЮттРМ ВЫЧИТВНИИ ИНфОРМаЦИИ О ПЕРИОДЕИз информации О периодеГ Оказьтваегся 1 то Т ( Г, В ротРссР Вычитания сиг .55нал на Входе счетчика 1 нР Вырабатывается, и триггер 7 остаатся В нулевом положении,Дла е Вьтработатнтт В конце перттодаТ2сигнал с элементд И 12 прохолиг через открьттьтй элемент И 14, в результате чего триггер 8 переводится в нулевое состояние, что соответствует новому соотношению сравниваемых частот.Из изложенного следует, что устройство обеспечивает существенное повышение быстродействия и точности. 1 Онышение быстродействия при сравнении частот, разность между которыми незнычительна, обусловлено тем, что в предложенном устройстве в результате нычитыния информации о периодах двух частот цикл сттаьнениа практически ооедетяется двумя периодами входных частот.Ф ормула изобре генияЧастотно- импульсыое сравниваюнее усгройсгво, содержащее счетчик ттлтттульсов, входы управления которого подключены к выходам триггера управления и к выходу логического элементы 1, один вход которого соединен с выходом логического элемента И,1 Р 1, а другой подключен к зажиму источника эталонтот частоты, выходной триггер один вход которого подключен к выходу счетчика, два входных гртттера, счетные входы которых соединены через элементы задержки с выходами входных логических элементов И, первые входы каждого из кагоры х соединяют с зажи мыми исто ч никовсравтиваемых сигналов, причем выход входных гртггероь соединены со Входами логического элемента ИЛИ, а вход уттрывттяютцьго триггера подключен к выходу одного из входных логических элементов И, о г л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения тОЧности СРаьнения сиГнаЛОВ В НЕГО введены три дополнителып,тх триггера и грит дополцительных логических элемента И, прв ЧЕМ ВХОДЫ ДВУХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНГОВ И соединяют соответственно с зажттмамиисточников сравниваемых сигналоВ и выходами входных триггеров, а Вьтходьт упомянутых дополнительных логттч ских элеМентов И СОЕднтЕНЫ СО ВХОПтЛтт ЛВуХ догтолф нигельных триггеров, Выхолы Одного из которых соединены со вторыми Вхопами входных логических элетентов 1, а выход ВТОРОГО ДОПОЛНИ ГЕЛЬ ОГО Т РтГГ е а СО Е ПтМАЙ С тРЕтЬИМ ВХОДОМ ВХОПНОГО ЛОГИЧЕСКОГО элемента И, причем третий Вхол пругого.Входного логического элелтентасоединен с зажттлолт ис.точника уттранляюцтего сигнала, при этом в спит Вхоп третьего дополнительного трттггРро соепинен с вьтхо дом счетчткл Вгопой РГО Вхол т. Оедтттенсо Входом трттггера упрлВлеттття, д выход:Ькяз 1 Г)о/58 1 И Госу иряж 1 065 рс твенного коми но долям изо 6 с Москва, /К-;55,етя Г;овтоний ияуптк яя 1 1303". филиал 11 ятеиг, г, Ужгород, ул, осктняи, 4 через тоетиИ дополнительный логическийэлемент и соединен со вторым входим исходного триггера, причем вход третьегоцонолнигельного элемента И соединен с ооним из входов счетчика и входами двухлервых дополнительных григ еров, олнисноеМиногтнв (У;четий