Устройство для вычитания близких частот двух импульсных последовательностей

.ЯО, 146 сЮ 4 Н 03 К 5/15 НЫЙ КОМИТЕТИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУД АРС ПО ИЗОБР ПРИ ГКНТ БРЕТЕН АНИЕ 10ническийветского С Черных ьство ССС/22, 1981 ОСЛЕДОВАТЕЛЬтся к импульсь испольэовв ,и создании й подстройки изации, наприт двух нетерых генератоК АВТОРСКОМ,Ф СВИД(71) Ленинградский мехаинститут им. Маршала Соза Устинова Д.Ф.(54) УСТРОЙСТВО ДДЯ ВЫЧИЧАСТОТ ДВУХ ИИПУЛЬСНЫХНОСТЕЙ(57) Изобретение относиной технике и может бытно при проектированииустройств автоматическочастоты систем сйнхронмер, при сведении частомостатированных кварцев ров одной номинальной частоты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения формирования запоминаемого значения разностной частоты при отключении одной из входных импульсных последовательностей, Устройство содержит элементы 1 и 2 задержки, элементы ИЕ 3-6, элементы И 7-9 и 15-17, триггеры 10 и 14, элементы Ипи 11 и 18, входные шины 12 и 13 первой и второй импульсных последовательностей, счетчики 19-21 импульсов, блок 22 совпадения, блок 23 начальной установки, выходную шину 24. Использование устройства для вычитания близких частот обеспечивает сведение 9 частот тактовых генераторов прн отключении одной иэ сравниваемых частот, что особенно важно в системах С, синхронизации управления объек там к.1 ил,Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использованопри проектировании и создании устройств автоматической подстройки час 5тоты систем синхронизации, например,при сведении частот двух нетермостатированных кварцевых генератороводной номинальной частоты.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможностиФормирования запомненного значенияразностной частоты при отключенииодной из входных импульсных последовательностей.На чертеже изображена Функциональ- ная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит первый 1 ивторой 2 элементы задер;кки, с первого по четвертый элементы НЕ З-бс первого по третий элементы И 7-9,первый триггер 10, первый элеменИЛИ 11, входные шины 12 и 13 первойи второй импульсных поспедоватепьностей, второй триггер 14, с четвертого по шестой элементы И 15-17, второй элемент ИЛИ 18, первый 19, второй 20 и третий 21 счетчики импульсов, блок 22 совпацения, блок 23 на-. ЗОчальной установки, выхоцную шину 24,Выход второго элемента ЖРЛ 18 соединен с выходной шиной 2 ч. Выход первого триггера 10 соецинен с первым 1входом первого элемента И 7, второйвход которого подключен к входной шине 12 и к первому входу второго элемента И 8, выход которого соединен спервым входом первого триггера 10, авторой вход - с входной шиной 13 и щчерез первый элемент 1 - с третьювходом первого элемента И 7, при этомвыход первого элемента. ИЛИ 11 соединен с вторым входом первого триггера10, выход которого подключен к перво му входу третьего элемента И 9, второй вход которого соединЕн с вхоцомпервого элемента 1 задержки и черезпервый элемент НЕ 3 - с четвертыивходом первого элемента. И 7, выходкоторого подключен к первому вхоцупервого элемента ИЛИ 11, второй входкоторого соединен с выходом третьегс,элемента И 9, третий вход которогоподключен к выходу второго элемента55НЕ 4, вход которого соединен с первым входом второго элемента И 8 и че=рез второй элемент 2 - с четвертымвходом третьего элемента И 9 и с вхсдом третьего элемента НЕ 5, выход которого подключен к пятому входу первого элемента И 7 и к третьему входу второго элемента И 8, четвертый вход которого соединен с пятым входом третье."о элемента И 9 и через четвертый элемент НЕ б - с выходом первого элемента 1 задержки. Первый и второй входы второго триггера 14 соединены с выходами первого 7 и третьего 9 элементов И, а входы второго элемента ИЛИ 18 подключены к выходам четвертого 15 и пятого 16 элементов, первые входы которых связаны с прямым и инверсным выходами второго триггера 14, а вторые - с выходом шестого элемента И 17. Входы блока 22 совпадения соединены с выходами каждого из разрядов первого 19 и второго 20 счетчиков, а выход - с первым входом шест; го элемента И 17, два других входа которого подключены к инверсному и прямому выходам соответственно первого и второго разрядов третьего счетчика 21, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 11, инверсный выход второго разряда. связан с входом второго элемента И 8, а прямой выход первого разряда подключен к входу разрешения счета первого счетчика 20, вход которого соединен с входной шиной 12 и с вхо.дом второго счетчика 19, вход начальной установки которого подключен к выходу шестого элемента И 17, а входы установки счетчиков 20 и 21 связаны с выходом блока 23 начальной установки, который, кроме того, подключен к третьему входу первого триггера 10.Устройство работает следующим образом.При различии вычитаемых частот Фройты импульсов последовательности с меньшей частотой от периода к периоду отстают по Фазе от фронтов соответствующих импульсов в последовательности с большей частотой.В результате последовательного Фазового набега через время, определяемое расстройкой частот происходит совпадение (событие У ) передних Фронтов импульсов сравниваемых последовательностей.После этого возможно или совпадение переднего Фронта импульса последовательности Г и заднего фронта и- пульса последовательности Г (собы 1465974тие Т), или совпадение заднего фронта импульса. последовательности Е, и переднего фронта импульса последовательности Е(событие Т ).5При Г,Й первым возйикает событие Т, а при йГ- событие Т.Импульсные последовательности Г и й , частоты которых необходимо вычесть, подаются соответственно иа 10 входы второго элемента 2 задержки, второго элемента НЕ 4первого элемента 1 задержки и первого. элемента НЕ 3, при этом импульсы с выходов первого 1 и второго 2 элементов за держки поступают на входы четвертого 6 и третьего 5 элементов НЕ соответственно. Таким образом, из сравниваемых последовательностей формируются дополнительные последовательности:20 задержанные, инвертированные и задержанные инвертированные. Каждому из событий ТТ, и Т соответствует определенная комбинация импульсов в основных и дополнительных последова тельностях, Подключение соответствующих последовательностей в этих ком-. бинациях к входам первого 7, второго 8 и третьего 9 элементов И 7-9 позволяет зафиксировать появление этих 30 событий, На выходе второго элемента И 8 формируется импульс совпадения, соответствующий появлению события Т на выходе первого элемента И 7 формируется импульс совпадения, соответст- З 5 вующий появлению события Т, на выходе третьего элемента И 9 формируется импульс совпадения, соответствующий ,появлению события Т 1.При возникновении события Т, сиг нал с выхода второго элемента И 8 воздействует на первый триггер 10 и устанавливает его в состояние разрешения работы управляемых им первого 7 и третьего 9 элементов И, поскольку 45 знак расстройки неизвестен,т.е. неизвестно, какое из событий Тнли Т произойдет первым после события ТПри срабатывании первого элемента И 7 импульс с его выхода через первый элемент ИЛИ 11 поступает на второй вход первого триггера 10, в результате чего низкий потенциал с вы- хода триггера 10 запрещает работу первого 7 и второго 9 элементов И, поэтому возникновение события Тз после события У не оказывает влияния на работу устройства. При Г 1Е срабатывает первый элемент И 7, а третий элемент И 9 не работает, При й ( Г 1 срабатывает третий элемент И 9, а не работает первый элемент И 7.Событие Т (Т ) появляется с разкостной частотой, поскольку наступление следующего события Т,(Т ) происходит через время, за которое разность фаз двух колебаний, зафиксированная в событии Т(Т),изменяется на период.Первый импульс совпадения, соответ ствующий появлению события Т, воздействует на вход второго триггера 14, устанавливая на его прямом выходе высокий потенцил. Это определяет открытое состояние четвертого элемента И 15 для прохоздения импульсов, поступающих с выхода блока 22 через шестой элемент И 17 на другой его вход. Йестой элемент И 17 вначале закрыт по двум входам низким потенциалои с инверсного и прямого выходов первого и второго разрядов (третьего) счетчика 21.С выхода первого элемента ИЛИ 1 импульс совпадения, соответствующий появлению события Т , поступает также на вход третьего счетчика 21, что приводит к появлению высокого потенциала на прямои выходе первого разряда. Этим снимается блокировка счета второго счетчика 20, на счетный вход которого поступают импульсы с входной вины 12.Когда событие Тпроиэойдет второй раз, то на прямом выходе первого разряда третьего счетчика 21 установится низкий потенциал, что приводит к блокировке счета второго счетчика 20, Таким образом, во втором счетчике 20 оказывается записанным число, пропорциональное периоду разностной частоты.1На вход первого счетчика 19 с входной шины 12 поступают входные импульсы. Когда число в первом счетчике 19 станет равным числу, записанному во втором счетчике 20, на выходе блока 22 появляется импульс, поступающий на вход шестого элемента И 17, на два других входа которого поступа" ет высокий потенциал с инверсного и прямого выходов соответственно первбго и второго разрядов третьего счетчика 21. Вследствие этого. на вы" ходе шестого элемента И 17 появляется импульс, который проходит чеоезэлементы И 15 и ИЛИ 18 на выходнуюшинуеИмпульс, который формируется блоком 23 и определяет начало процессасравнения, поступает на входы установки второго 20 и третьего 21 счетчиков и устанавливает их в начальное,нулевое состояние. Обнуление первогосчетчика 19 периодически производит Ося через шестой элемент И 17 импульсом с выхода блока 22.Низкий потенцил с инм.рсного вы,хода второго разряда третьего счет тка 21 поступает на вход второго элемента И 8 и закрывает его. Этим зап-рещается появление импульса совпадения на его выходе вследствие наступления последующих событий У Та-.ким образом, на выходе второго элемента ИЛИ 18 появляются импульсы,следующие с раэностной частотой, значение периода которой н цифровом видехранится во втором счетчике 20. Новый этап определения разности частот 28может быть произведен после подачиимпульса начальной установки сблока 23, После того,как в третьемсчетчике 21 будет записано число два(проиэошло два события Х ) отключение сравииваемой последовательностиот входной шины 13 не скажется каработе устройства.Использование предл;гаемого устройства обеспечивает сведение частот35тактовых генераторсв при отключенииодной из сравниваемых частот, чтоособенно важно в системах синхронизации управления объектами.В системах с. применением импульсных методов передачи и временногостробирования приемника необходимообеспечение синхронной работы передающей и приемной частей. Как известно, зто условие выполняется посредством частотной и фазовой авгоподстроек тактовых генераторов на приемной и передающей сторснах. Фактическое различие номинальных частотгенераторов существенным образом %влияет на работу системы фазовой автоподстройки (ФАП),Кварцевые генераторы беэ применения дополнительных специальных мерпо стабилизации частоты имеют нестабильность порядка 10 . Очевидно,чтотакой же величины будет и начальнаярасстройка генераторов, Если принять,что допустимое рассогласование между 6сигнальным и стробпрующим импульсами имеет порядок 10 с а период сигнальных импульсов - 10-ф с, а порог накопителя ФАП принять равньм нескольким десяткам, то можно показать, чтоначальная расстройка генераторов.должна быть порядка 10 ф, т.е. требуется введение специальных мер для повышения стабильности частот задающих генераторов, на два порядка (от 10 фдо 10 ), либо необходимо повы" сить частоту фазовой коррекции стробов, что снизит помехоустойчивость вследствие вынужденного уменьшения емкости накопителя.Таким образом, расширение функциональных возможностеи предлагаемого устройства дает возможность более широкого его использования, что приводит к улучшению характеристик систем (например, позволяет снизить частоту фаэовой коррекции стробов, т.е. повысить порог накопителя в системе ФАП, что, в конечном итоге,повышает помехоустойчивость системы).Формула изобретенияУстройство для вычитания близких частот двух импульсных последователь- костей по авт.,св. У 1056443, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования запомненного значения разностной частоты при отключении одной из входных импульсных последовательностей, в него введены второй триггер, четвертый, пятый, шестой элементы И и второй элементы ИЛИ, входи которого подключены к выходам четвертого и пятого элементов И, а их первые входы нодключекы к первому и второму выходам второго триггера, вторые входы соединены с выходом шестого элемента И а первый и второй входы второго триггера соединены с выходами первого и третьего элементов И, первьй, второй и третий счетчики импульсов и блок совпадения, первая и вторая группы входов которого соединены поразрядно с выходами первого и второго счетчиков импульсов, а выход с первым входом шестого элемента И, второй и третий входы которого подключены к инверсному и прямому выходам соответственно первого и второго разрядов третьего счетчика им14 б 5974 Составитель А. СмирновТехред Л.Олийнык Корректор Л, Пилипенко Редактор А. Ревин Заказ 955/54 Тирах 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 еПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 пульсов, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго разряда третьегосчетчика импульсов связан с пятым6входом второго элемента И, а прямойвыход первого разряда третьего счете чика импульсов подключен к входу разрешения второго счетчика импульсов,вход которого соединен с входнойшиной первой импульсной последовательности и с входом первого счетчика импульсов, входы начальной установки которого подключены к выходушестого элемента И, и входы установки первого и третьего счетчика импульсов связаны с выходом блока начальной установки, который также подключен к третьему входу первого триггера, а выход второго элемента ИЛИ соединен с выходной шиной.