Цифровой частотный дискриминатор

(22) Заявлено 02,10,79 (21) 2827331/18-21с присоединением заявки Нов(5)М. Кд. Н 0 З О 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 23 р 781(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР 2 Изобретение относится к автомати- ческому регулированию и может быть применено в цифровых измерительных устройствах,. а также может работать на вычислитель при обработке информации.Известен частотный дискриминатр, содержащий два триггера, шесть элементов и. Дифференциру"щую цеп" дис криминатор полярности (11.Недостатком известного дискриминатора является значительная погрешность при воспроизведении периода входного сигнала. 15 Таким образом, известный дискриминатор обладает значительной погрешностью и недостаточной линейностью.Цель изобретения - уменьшение погрешности и повышение линейности,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является импульсный частотный дискриминатор, содержащий два 1 К-триггера, первый вход каждого из которых соединен с 20 соответствующей входной шиной и первым входом соответствующего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу данного 1 К-триггера и одному входу соответствующего вы ходного элемента И, вторые входы выходных элементов И соединены с пер- вой шиной тактовых сигналов, вторые входы 1 К-триггеров соединены между.собой. 30 Для правильной работы дискриминатора необходимо, чтобы дискриминируеьые сигналы, подаваемые на вход. ные шины были разнесены во времени с сигналами синхронизирующей частоты, подаваемой на третью шину. Для этого необходимо несинхронизированные входные сигналы предварительно синхронизировать 21 .Однако за счет схема синхронизации может появиться погрешность при воспроизведении периода входного сигнала. При этом, на входы импульсного частотного дискриминатора поступают частоты с неравномерным мгновенным периодом. При поступлении таких сигналов на дискриминатор, последний вырабатывает разностную частоту с дополнительной погрешностью мгновенного периода, при этом усредненное зиачение периода разностной частоты стремится к идеальному пе- риодуПоставленная цель достигается тем,что в цифровой частотный дискриминатор, содержащий дваК-триггера, ,первый вход каждого из которых соединен с соответствующей входной шиной и первым входом соответствующего входного элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу данногоК-триггера и одному входусоответствующего выходного элементаИ, вторые входы выходных элементов Исоединены с первой шиной тактовыхсигналов, а вторые входы К-триггеров соединены между собой, введенычетерехвходовый и двухвходовый элементы И, к 5-триггер, входы которогосоединены с выходами упомянутых введенных элементов И, а выход соединенсо вторыми входами К-триггеров, идва синхроблока, первый вход каждого из которых соединен с выходомсоответствующего входного элемента Ии одним из входов четырехвходовогоэлемента И, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми выходами К-триггеров,входы двухвходового элемента И подключены ко вторым выходам К-триггеров, третий вход каждого из которых соединен с первым выходом соответствующего синхроблока, второй выход которого подключен к третьемувходу соответствукцего выходного элемента И, а вторые и третьи входысинхроблоков соединены соответственно со второй и третьей шинами тактовых сигналов.В данном дискриминаторе за счеттого, что по входным шинам информа -ция поступает в любые моменты времени и обрабатывается асинхронно,а потом уже синхронизируется, значительно снижается погрешность.На фиг. 1 приведена функциональ.ная схема дискриминатора; на фиг. 2 временные диаграммы его работы, нафиг. 3 - функциональная схема синхроблока,используемого в данном дискриминаторе.Импульсный частотный дискриминатор содержит два К-триггера 1 и 2,шесть элементов И 3 - 8, два синхроблока 9 и 10, 85-триггер 11, шины12-14 тактовых импульсов, входныешины 15 и 16, выходные шины 17 и 18,причем, каждый из синхроблоков 9 (10)состоит из двух К-триггеров 19 и 20,элемента И-НЕ 21, входных шин 22-24и выходных шин 25 и 26,Дискриминатор работает следующимобразом.В исходном состоянии К-триггеры1, 2 и 15-триггер 11 установлены внулевое состояние, Входные сигналыс .периодами Т и Р поступают повходным шинам 15.и 16 соответственно (фиг. 2 а,б).Рассмотрим случай когда 7(РаС приходом отрицательного перепада по входной шине 15К-триггер 1 устанавливается в единичное состояние.Если на входной шине 16 не появитсяотрицательный перепад до прихода положительного перепада по входной шине 15, то по появлению положительного перепада по входной шине.15 навыходе элемента 3 появится отрицательный перепад, в результате чегоК-триггер 19 (фиг. 3) установитсяв единичное состояние. С приходомпервого тактового импульса по шине,12 (фиг. 2 в) 1 К-триггер 20 перейдетв единичное состояние. После этогопо шине 13 приходит второй тактовыйимпульс (фиг, 2 г) и через элемент 7 15 проходит на выходную шину 17, таккакК-триггер 1 находится в единичном состоянии. После этого по шине14 приходит третий тактовый импульс(фиг. 2 д) и устанавливает К-триг геры 1 и 19 в нулевое состояние, аочередной тактовый импульс, приходя. щий по шине 12 установит К-триггер20 в нулевое состояние и дискриминатор вернется в исходное состояние.Пусть теперь по входной шине 15пришел отрицательный перепад входного сигнала с периодом 9 и установилК-триггер 1 в единичное состояние,после этого по входной шине 16 (доприхода положительного перепада повходной шине 15) пришел отрицательный перепад входного сигнала с периодом 9, он установит К-триггер 2, в единичное состояние. Тогда на всехвходах элемента 4 установятся единичные потенциалы, а на выходе появится нулевой потенциал, которыйустановит на нулевом выходе к 5-триггера 11 нуль. Этот сигнал сброситК-триггеры 1 и 2,т. е, на нулевых 40 выходах К-триггеров 1 и 2 установится единичный потенциал, которыйустановит на выходе элемента 5 нулевой потенциал, а он в свою очередьустановит К 5-триггер 11 в нуль,т.е,дискриминатор перейдет в исходноесостояние без выдачи сигналов навыходную шину.В том случае когда 93 у дискри-: -минатор работает аналогично, но разностые импульсы вырабатываются нашине 18 (фиг. 2 ж).Рассмотрим случай, когда Т = Ти входные сигналы находятся в противофазе. При этом возможна ситуация,когда по приходу положительного перепада на входную шину 15 на выходеэлемента 3 вырабатывается отрицатель .ный перепад, что приводит к срабатыванию синхроблока 9, но, в тожевремя, по приходу. отрицательного пеф) репада по входной шине 16 вырабаты- .вается и сигнал на выходе элемента 4,что приводит к появлению отрицательного перепада на нулевом выходе В 5- триггера 11, который устанавливает д К-триггеры 1 и 2 в нулевое состояние. При этом на выходной шине 26 синхроблока 9 вырабатывается ложный импульс, который поступает на один из входов элемента 7, но так как на другом входе элемента 7 будет нулевой потенциал с единичного выхода 1 К-триггера 1, то этот ложный сигнал на выход дискриминатора не пройдет (фиг. 2 е), т.е. в любом случае при равенстве входных частот дискриминатор не будет выдавать разностных импульсов.Формула изобретенияЦифровой частотный дискриминатор, содержащий два 1 К-триггера, первый вход каждого из которых соединен с соответствукщей входной шиной и первым входом соответствующего входного элемент И, второй вход которого подключен к первому выходу данного К-триггера и одному входу соответствующего выходного элемента И, вторые входы выходных элементов И соединены с первой. шиной тактовых сигналов, а вторые входы 1 К-триггеров соединены между собой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности и повыаениялинейности, в него введены четыреХвходовый и двухвходовый элементы И,К 5-триггер, входы которого соединены. с выходами упомянутых введенныхэлементов И, а выход соединен совторыми входами 1 К-триггеров, и двасинхроблока, первый вход каждого иэкоторых соединен с выходом соответствующего входного элемента И, и од 10ним из входов четырехвходового элемента И, третий и четвертый входыкоторого соединены соответственно спервыми выходами 1 К-триггеров, входыдвухвходового элемента И подключеныко вторым выходам 1 К-триггеров, третий вход каждого из которых соединен с первым выходом соответствующего синхроблока второй выход которого подключен к третьему входу соответствующего выходного элемента И,20 а вторые и третьи входы синхроблоковсоединены соответственно со второйи третьей шинами тактовых сигналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССРР 568146, кл. Н 03 О 13/00, 25.11.74.2, Авторское свидетельство СССРР 621066, кл, Н 03 О 13/00 13.05. 75;849419 Составитель Г. Техред Н. Бабурк оролеКорректор Н. Швыдк н Тираж 988Государствам иэобреква, Ж,н Р 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Редактор А. Заказ 6114/7 НИИПИпо дел5, Мос енно тени Рау Подпкомитета Си открытийкая наб., д