Вычитатель частот

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик970362Опубликова но 30.10.82. Бюллетень40Дата опубликования оп пса ня 05. .82 по делам иэобретеиий и открытий(54) ВЫЧИТАТЕ гЬ ЧАСТОТИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и обработки информации,Известно устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее триггеры, элементы И и НЕ и формируюшее на одном выходе частоту 1 выхч= 1 - (г, если 1) 1 г, а на другом - частоту вы.г = 1 г если 1 гм(, 1.Недостатками устройства являются отсутствие синхронизации, формирование ненормированных по длительности выходных сигналов и низкая помехоустойчивость при воздействии на оба его входа синхронных наведенных помех.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержа шее первый второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первый, второй и третий элементы И и элемент НЕ, причем вход установки в единицу первого триггера является входом уменьшаемой частоты устройства, вход установки в ноль первого триггера соединен с входом синхронизации устрои тва, с входом элемента НЕ и с входом установки в ноль четвертого триггера, прямой выход первого триггера соединен с входом установки в единицу второго триггера, вход установки в ноль которого соединен с выходом элемента НЕ и с входом установки в ноль пятого триггера, вход установки в единицу которого является входом вычитаемой частоты устройства, прямой выход пятого триггера соединен с входом установки в единицу четвертого триггера, прямой выход второго триггера соединен с входом установки в единицу третьего триггера и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, а выход - с входом установки в единицу шестого триггера и с первым входом третьего элемента И, прямой выход четвертого триггера соединен с входом установки в ноль третьего триггера и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера. а выход - с входом установки в ноль шестого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И является выходом устройства 2.970362 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 зНедостатками известного устройства являются низкая помехоустойчивость при воздействии на его входы синхронных наведенных помех и ограниченные функциональные возможности, так как оно обеспечивает формирование разностной частоты только при условии, что частота на одном его входе 1 умпревышает частоту на другом его входе 1 выч. Это накладывает ограничение на использование вычитателя в системах автоматического управления или системах автоматики, так как в этих системах требуется формирование разностных частот как при 11)12, так и при 1 д 11, где 11 и 1 д - частоты следования входных инпульсов.Низкая помехоустойчивость устройства является следствием несимметрии синхронизации триггеров каналов 1 у и 1,. Действительно, синхронная помеха будет всегда устанавливать третий триггер в состояние О, в результате чего теряется информация о предыдущем входном импульсе, если он пришел по входу 1,. Это приводит к уменьшению разностной частоты на выходе устройства. Если на основе этого вычитателя реализовать выход разностной частоты 1 разн1 ьыч - 1 ум при 1 вь 1 ч ) 1 ум синхронная помеха будет увеличивать частоту следования импульсов на этом выходе.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и расширение класса решаемых задач за счет вычитания из меньшей частоты большей,Поставленная цель достигается тем, что в вычитателе частот, содержащем первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, первый и второй элементы И, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с прямыми выходами второго и четвертого триггеров соответственно, второй вход первого элемента И соединен с прямым выходом третьего триггера, а второй вход второго элемента И - с инверсным выходом третьего три ггера, первая шина входной информации соединена с тактовым входом первого триггера, К-входы которого объединены и соединены с шиной нулевого потенциала, 1-входы первого триггера объединены и соединены с его инверсным выходом и с объединенными К-входами второго триггера, 1-входы которого объединены и соединены с прямым выходом первого триггера, прямой выход второго триггера соединен с первым 1-входом третьего триггера, инверсный выход второго триггера соединен с входом установки в ноль первого триггера и с первым К-входом третьего триггера, остальные К-входы третьего триггера объединены и соединены с прямым выходом четвертого триггера, остальные 1-входы третьего триггера объединены и соединены с инверсным выходом четвертого триггера и с входом установки в ноль пятого триггера, третьи входы первого и второго элементов И соединены с инверсными выходами второго и четвертого триггеров соответственно, вторая шина входной информации соединена с тактовым входом пятого триггера, К-входы которого объединены и соединены с шиной нулевого потенциала, 1-входы пятого триггера объединены и соединены с его инверсным выходом и с объединенными К-входами четвертого триггера, 1-входы которого объединены и соединены с прямым выходом пятого триггера, тактовые входы второго, третьего, четвертого триггеров и четвертые входы первого и второго элементов И объединены и соединены с шиной синхронизации устройства, выходы первого и второго элементов И являются первым и вторым выходами устройства соответственно.На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема вычитателя частот; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.Вычитатель частот содержит триггеры 1 - 5, элементы И 6 и 7, выходные шины 8 и 9, входные шины 10 и 11 и шину 12 синхронизации.Вычитатель частот работает следующим образом.При отсутствии входных импульсов триггеры 1, 2, 4 и 5 находятся в состоянии О, а триггер 3 - в состоянии О, если последний входной импульс пришел по шине 11, или в состоянии 1 если последний входной импульс пришел по шине 10.Импульсы синхронизации, поступающие с шины 12 на С-входы триггеров 2 - 4 не меняют при этом их состояние, а также не проходят на выходы элементов И 6 и 7, так как они блокированы по первым входам сигналами с прямых выходов триггеров 2 и 4 соответственно. Импульс с входной шины 10 задним фронтом переключает триггер 1 по С-входу в состояние 1, после чего первый импульс частоты синхронизации, приходящий на шину 12, переключает задним фронтом триггер 2 по С-входу в состояние 1, который при этом устанавливает триггер 1 в состояние О по й-входу, подготавливая его к приему следующего входного сигнала. Аналогичным образом работают триггеры 5 и 4 при поступлении импульсов на входную шину 11. Если после прихода импульса на входную шину 10 и изменения исходного состояния триггера 2 триггеры 3 и 4 находятся в состоянии О, то второй импульс частоты синхронизации переключит своим задним фронтом триггер 2 в состояние О, а триггер 3 - в состояние 14, так как на К-вход триггера 2 с инверсного выхода триггера 1 подан сигнал логической единицы, разрешающий установку триггера 2 в состояние О, а на первый и второй 1-входы триггера 3 поданы сигналы логической единицы соответственно с прямого и инверсного выходов триггеров 2 и 4, разрешающие переключение триггера 3 в состояние 1. Если после переключениятриггера 3 в состояние 1 следующий входной импульс поступит на шину 10, то после установки триггера 2 в состояние 1 задним фронтом первого импульса частоты синхронизации, второй импульс частоты синхронизации пройдет через элемент И 6 на входную шину 8, так как при этом на всех входах элемента И 6 действуют сигналы, соответствующие логической единице. Этот сл " ай соответствует условию 1,1 г, так как при этом возможно поступление подряд друг за другом двух и более импульсов на шину 10,Аналогичным образом, если подряд два или более импульсов придут на шину 11, что соответствует условию 1 г 1, выходные импульсы будут формироваться на выходной шине 9, Если после поступления импульса на шину 10 и установки триггера 3 в состояние 1 поступит импульс на шину 11, то после переключения триггера 5 в состояние 1 по С-входу задним фронтом этого импульса и переключения триггера 4 в состояние 1 задним фронтом первого импульса частоты синхронизации второй импульс частоты синхронизации не пройдет через элементы И 6 и 7 на выходы устройства, так как первый из них будет блокирован по первому входу сигналом логического О с прямого выхода триггера 2, а второй сигналом логического О с инверсного выхода триггера 3. При этом задним фронтом второго импульса частоты синхронизации триггер 3 переключится в состояние О, так как на его К-входы будут действовать сигналы логической 1 с инверсного выхода триггера 2 и прямого выхода триггера 4, Таким образом при поочередном поступлении импульсов по шинам 10 и 11 эти импульсы поглощаются друг другом и не проходят на выходы вычитателя.Аналогичным образом, если на шины 10 и 11 действуют синхронные помехи или совпадающие друг с другом входные сигналы, или входные сигналы, приходящие в течение одного периода следования импульсов частоты синхронизации, то они не проходят на выходы 8 и 9 устройства и не меняют состояние триггера 3, так как при этом после установки триггеров 1 и 5 в состояние 1 задними фронтами входных сигналов и переключения триггеров 2 и 4 первым импульсом частоты синхронизации элементы И 6 и 7 блокированы сигналами с инверсных выходов триггеров 4 и 2 соответственно, а переключение триггера 3 блокировано по первым 1 и К-входам сигналами логического О с инверсных выходов триггеров 4 и 2 соответственно, благодаря чему повышается помехоустойчивость устройства.Предлагаемый вычитатель частот имеет существенные преимущества перед известным за счет введения второй выходной шины, а также нового соединения элементов, так как позволяет расширить функциональные возможности устройства, а именно, получить на первом выходе, если 11 г вторую раз Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР572784, кл. б 06 Г 7/385, 1975.2. Авторское свидетельство СССР658560, кл. б 06 Г 7/50, 1977 (прототип). 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 ностную частоту, формируемую на втором выходе, если 1 г 1, а также увеличить его помехоустойчивость к наведенным синхронным помехам. Вычитатель частот, содержащий первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, первый и второй элементы И, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с прямыми выходами второго и четвертого триггеров соответственно, второй вход первого элемента И соединен с прямым выходом третьего триггера, а второй вход второго элемента И - с инверсным выходом третьего триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и расширения класса решаемых задач путем вычитания из меньшей частоты большей, первая шина входной информации соединена с тактовым входом первого триггера, К-входы которого объединены и соединены с шиной нулевого потенциала, 1-входы первого триггера объединены и соединены с его инверсным выходом и с объединенными К- входами второго триггера, 1-входы которого объединены и соединены с прямым выходом первого триггера, прямой выход второго триггера соединен с первым 1-входом третьего триггера, инверсный выход второго триггера соединен с входом установки в нуль первого триггера и с первым К-входом третьего триггера, остальные К-входы третьего триггера объединены и соединены с прямым выходом четвертого триггера, остальные 1-входы третьего триггера обьединены и соединены с инверсным выходом четвертого триггера и с входом установки в нуль пятого триггера, третьи входы первого и второго элементов И соединены с инверсными выходами второго и четвертого триггеров соответственно, вторая шина входной информации соединена с тактовым входом пятого триггера, К-входы которого объединены и соединены с шиной нулевого потенциала, 1-входы пятого триггера объединены и соединены с его инверсным выходом и с объединенными К-входами четвертого триггера, 1-входы которого объединены и соединены с прямым выходом пятого триггера, тактовые входы второго, третьего, четвертого триггеров и четвертые входы первого и второго элементов И объединены и соединены с шиной синхронизации устройства, выходы первого и второго элементов И являются первым и вторым выходами устройства соответственно.л г усе Бутяг едактор А. Фроловааказ 7411/59ВНИИПИпо113035, МФилиал ППП Составитель В.Техред И. Верес Тираж 73 Государственног с ам изобретени скви, Ж - 35, Р ПвтептУж Корректор ВПодписноео комитета СССРи открытийугвская наб., д. 4/5орол, ул. Проектная