Частотный дискриминатор

(21) 3 (22) 2 (46) 1 (72) С (53) 6 (56) 1- 8859 2 и а ин о канал м уста(54) (57)содержащихронныйния и пдый из к сов, с совпад счетчик импу иггер, элемен налов дискрим ации,каж впадения в 11 ц1 х включает емент сов. криминации а первого канал падени канала ждо го крими выход элемента последнего единен с в полнительн ром вк одом устаго асинхрщего канал ции с фф 1 1 фтриг г нногоа дискрипадения ра последую и, выход эл ента со ин минации соетановки вхронного о канала дискр ервым входом у нительного аси данного канала ой вход устано следи динен с"0" дополтриггера дискрим ки в "0 ции, вто дополнит иггера каждподключ и инхроннодискрими ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬС 763219/24 6.06.84 5.02.86, .В. Смирн 21. 373 (ОАвторское 15, кл, С орское св 329, кл. Бюл, У 6ов88.8)свидетельство СССР01 К 23/02,25,05,79.идетельство СССРН 07 К 5/26, 1983. СТОТНЫЙ ДИСКРКЯНАТО падения и асинхронныи триггер, пер вый вход которого подключен к вход установки в 0" счетчика импульсов и входной шине, а инверсный выход к соответствующей выходной шине данного канала дискриминации, первыевходы всех элементов совпадения подключены к соответствующим выходамсчетчика импульсов, вход которогоподключен к шине тактовых импульсов,выход синхронного триггера соединенс вторым входом элемента совпадения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения надежности приодновременном упрощении, в каждыйканал дискриминации введен дополнительный асинхронный триггер,прямой выход которого соединен с ЯО 1211 вторым входом элемента совпаден яданного канала дискриминацииверсный выход - с вторым входомасинхронного триггера данногдискриминации и первым входоновки в "0" дополнительного асинхрного триггера предыдущего каналадискриминации, причем инверсный выход дополнительного асинхронноготриггера первого канала дискриминации соединен с входом установкив "0" синхронного триггера, тактовый вход которого подключен к входной шине, выход элемента сосоединен с входом установкидополнительного асинхронного тригльного асинхронного того канала дискриминак инверсному выходутриггера данного канаИзобретение относится к импульсной технике и может найти применение в качестве Н -канального фильтра для различения импульсных сигналов по частоте в полосе частот,Цель изобретения - повышение надежности функционирования за счет исключения неоднозначности выходного эквивалента при определенных соотношениях времени поступления входного сигнала и времени срабатывания элементов при одновременном упрощении.На чертеже представлена структурная схема частотного дискриминатора,Частотный дискриминатор содержит счетчик 1 импульсов и каналы 2 дискриминации, при этом вход установки в нуль счетчика 1 импульсов подключен к тактовому входу синхронного триггера 3, прямой выход которого подключен к входу элемента 4 совпадения, и входной шине 5,а тактовый вход счетчика 1 импульсов соединен с шиной 6 тактовых импульсов выходы 7 каналов 2 дискриминации являют ся выходами устройства, причем каждый канал 2 дискриминации содержит элемент 8 совпадения, первые входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика 1 импульсов, и асинхронный триггер 9, входом соединенным с инверсным выходом дополнительного асинхронного триггера 10.Счетчик 1 импульсов является дво ичным счетчиком и может быть построен по асинхронной схеме, например, на интегральных микросхемах 133 ИЕ 5. Наращивание разрядов счетчика 1 импульсов производится путем подключения выхода старшего разряда счетчика 133 ИЕ 5 к входу младшего разряда следующего счетчика 133 ИЕ 5.В каждом канале 2 дискриминации элемент 8 совпадения является элементом И-НЕ, асинхронный триггер 9 и дополнительный асинхронный триг. гер 10 выполнен каждый на двух элементах И-НЕ, причем отличие этих триггеров состоит в том, что триггер 10 имеет второй вход установки в нуль.Синхронный триггер 3 выполнен на 2 -триггере интегральной микросхемы 133 ТМ 2, на тактовом входе которого дополнительно вклвдчается ин 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вертор, вход которого является тактовым входом синхронного триггера 3.1Элемент 4 совпадения может бытьвыполнен на элементе И-НЕ.1(оличество первых входов у элемента 4 и элементов 8 совпадения мо.жет быть различным и определяетсякодовой комбинацией, которую дешифрирует соответствующий элемент 4или элемент 8.Частотный дискриминатор работаетследующим образом,При включении напряжения питания,низкий потенциал, присутствующий навходной шине 5 и импульсы тактовойчастоты, поступающие на шину 6 тактовых импульсов, приводят частотныйдискриминатор в состояние, при котором асинхронный триггер 9 и дополнительный асинхронный триггер 10каждого канала 2, а также синхронный триггер 3 обнулены (на прямыхвыходах этих триггеров присутствуетнизкий потенциал, а на инверсных -высокий потенциал), Счетчик 1 импульсов считает импульсы тактовой частоты и может периодически переполняться, но кодовые комбинации счетчика 1 импульсов не дешифрируютсяэлементами 8 И-НЕ каналов 2 и элементом 4 И-НЕ, так как появлениесигнала дешифрации на выходе каждого из этих элементов запрещенонизким потенциалом, поступающим спрямого выхода соответствующего дополнительного асинхронного триггера10 канала 2 и синхронного триггера3, При поступлении на входную шину5 первого входного импульса, счетчик 1 импульсов обнуляется. Приокончании первого входного импульсапо его заднему фронту синхронныйтриггер 3 устанавливается в единичное состояние, после этого частотныйдискриминатор оказывается приведенным в исходное состояние, т,е.подготовлен к различению по частотевходных импульсов, следующих навходную шину 5. По окончании входного импульса на входной шине 5в счетчик 1 импульсов начинают поступать тактовые импульсы. Верхнююграницу частоты среза первого канала 2 определяет кодовая комбинация, дешифрируемая элементом И-НЕ 4Нижняя граница частоты среза первого канала определяется кодовой ком-бинацией, дешифрируемой элементом3 12 И-НЕ 8 первого канала 2, в то же время нижняя граница частоты среза для первого канала является верхней границей частоты среза для второго канала 2, а нижняя граница частоты среза для второго канала 2, .которая определяется кодовой комбинацией, дешифрируемой элементом И-НЕ 8 второго канала 2, является верхней границей частоты среза для третьего канала и т.д. При появлении в счетчике 1 кодовой комбинации, на которую настроен элемент 4 И-НЕ, этот элемент переключается и на выходе этого элемента формируется низкий потенциал, который поступает на единичный вход дополнительного асинхронного триггера 10 первого канала 2. Производится установка дополнительного асинхронного триггера 10 первого канала 2 в единичное состояние. Появление низкого потенциала на инверсном выходе дополнительного асинхронного триггера 10 первого канала 2 подготавливает асинхронный триггер 9 первого канала 2 к отработке входного импульса, при появлении его на входной шине 5. Низкий потенциал, появляющийся на инверсном выходе дополнительного асинхронного триггера 10 проводит установку синхронного триггера 3 в нулевое состояние. При появлении входного импульса на шине 5 он инвертируется асинхронным триггером 9 первого канала 2 и поступает на выход 7 этого канала 2. Появление входного импульса на входной шине 5 вызывает обнуление счетчика 1 импульсов. При появлении выходного импульса на выходе 7 первого канала 2 производится переключение дополнительногб асинхронного триггера 10 этого канала в исходное нулевое состояние. Однако асинхронный триггер 9 первого канала 2 не переключается в течение длительности входного импульса на входной шине 5. При окончании входного импульса на входной шине 5 синхронный триггер 3 устанавливается в единичное состояние, импульс на выходе 7 первого канала 2 оканчивается. Частотный дискРиминатор оказывается приведенным в исходное состояние и начинается процесс различения по частоте следующих входных импульсов.Если входной импульс на входной шине 5 не появляется после установ-.118 бЯ 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ки н единичное состояние дополнительного асинхронного триггера 10 первого канала 2 и обнуления синхронного триггера 3, то через некоторое время в счетчике 1 импульсов появляется кодовая комбинация, на которую настроен элемент И-НЕ 8 первого канала 2. При появлении в счетчике 1 кодовой комбинации, на которую настроен элемент И-НЕ 8 первого канала 2, этот элемент переключается и на выходе этого элемента формируется низкий потенциал, который поступает на единичный вход триггера 10 второго канала 2. Производится установка дополнительного асинхронного триггера 10 второго канала 2 в единичное состояние. Появление низкого потенциала на инверсном выходе дополнительного асинхронного триггера 10 второго канала 2 подготавливает асин- хронньИ триггер 9 второго канала 2 к отработке входного импульса при появлении его на шине 5. Низкий потенциал, появляющийся на инверсном выходе дополнительного асинхронного триггера 10 второго канала 2, производит установку дополни. -.ьного асинхронного триггера 10 первого канала 2 в нулевое состояние. При появлении входного импульса на шине 5 он инвертируется асинхронным триггером 9 второго канала 2 и поступает на выход 7 второго канала 2. Появление входного импульса на входной шине 5 вызывает обнуление счетчика 1 импульсов.При появлении выходного импульса на выходе 7 второго канала 2 производится переключение дополнительного асинхронного триггера 10 этого канала 2 в исходное нулевое состояние Однако асинхронный триггер 9 второго канала 2 не переключается в тече. ние длительности входного импульса на входной шине 5. При окончании входного импульса на входной шине 5 синхронный триггер 3 устанавливается в единичное состояние, импульс на выходе 7 второго канала дискриминации оканчивается. Частотный дискриминатор оказывается приведенным в исходное состояние и начинается процесс различения по частоте следующих входных импульсов.Если входной импульс на входной шине 5 не появляется после установки в единичное состояние дополни 1211868тельного асинхронного триггера 10последующего канала 2 и обнулениядополнительного асинхронного триггера 10 предыдущего канала 2, точерез некоторое время в счетчике 1импульсов появляется кодовая комбинация, на которую настроен элемент8 совпадения последующего канала 2дискриминации. При появлении входного импульса на входной шине 5процесс формирования импульса навыходе 7 последующего канала 2 дискриминации аналогичен рассмотренному процессу Формирования импульсана выходе 7 первого или второго каналов 2, Это верно и для последнегоканала 2 с той только разницей, чтопри отсутствии входного импульса нашине 5 после установки дополнительного асинхронного триггера 10 последнего канала в единичное состояние, через некоторое время всчетчике 1 импульсов появляется кодовая комбинация, на которую настроен элемент 8 совпадения последнего каналаПри этом элемент 8совпадения переключается и низкимпотенциалом с его выхода производится установка дополнительногоасинхронного триггера 10 последнегоканала в исходное нулевое состояние,что вызывает переключение элемента 8 совпадения в исходное состояние.Таким образом, если частота входных импульсов находится в полосепрозрачности частотного дискриминатора, то входной импульс инвертируется асинхронным триггером 9 одногоиз каналов 2 дискриминации и поступает на выход 7 этого канала 2. Поокончании входного импульса. частотный дискриминатор с исходного состояния начинает процесс различения по частоте следующих входныхимпульсов,Если частота входных импульсов на входной шине 5 лежит выше верхней частоты среза первого каиапа 2 или ниже нижней границы частоты среза 0 -го канала 2, то входные импульсы не проходят на выход 7 ни одного из каналов, так как синхронный триггер 3 и дополнительные асинхронные триггеры 10 всех каналов 2 будут обнулены, Высокий потенциал с инверсного выхода каждо 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 го из триггеров 10 запрещает переключение соответствующего асинхронного триггера 9,Таким образом, на выходах 7соответствующих каналов 2 частот-,ного дискриминатора производитсявыделение входных импульсов, частота следования которых находитсяв полосе прозрачности этих каналов 2. В предлагаемом частотном дискриминаторе синхронный триггер 3 устанавливается в единичное состояние задним фронтом входного импульса, т,е, после обнуления счетчика 1 импульсов, что исключает возможноСть прохождения на выход первого канала 2 входных импульсов, частота которых лежит ниже нижней частоты среза последнего канала 2. Так как в этом случае запрещено срабатывание элемента 4 совпадения при наличии соответствующего его настройке кода в счетчике 1 импульсов в моменты поступления входных импульсов на шину 5, и "открывание" первого канала 2, В то время. как в прототипе существует воэможность нарушения алгоритма работы, состоящая в прохождении входных импульсов, частота которых лежит ниже нижней частоты среза последнего канала, на выход первого канала, если в момент появления этих импульсов в счетчике импульсов содержится код, соответствующий настройке элемента совпадения и время установки в нуль счетчика импульсов достаточно для срабатывания цепи - синхронный триггер, элемент совпадения, элемент ИЛИ, синхронный триггер первого канала дискриминации Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение функциональной надежности. Кроме того, схема предлагаемого частотного дискриминатора является проще, исключается многовходовой элемент ИЛИ и заменяется в каждом канале дискриминации синхронный триггер на относительно простойдополнительный асинхронный триггер.В качестве синхронного триггера впрототипе использован д -триггермикросхемы 133 ТМ 2, который содержитшесть логических элементов И-НЕ.1211868 Составитель Н. МаркинРедактор Л. Авраменко Техред З,Палий Корректор С. Шекмар Заказ 650/60 Тираж 818 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Дополнительный асинхронный триггерпредлагаемого дискриминатора построен на двух логических элементах И-НЕ, т.е. по сложности построения дополнительный асинхронныйтриггер предлагаемого дискриминаторав 3 раза проще синхронного триггерапрототипа.