Цифровой частотный детектор

ОПИСАН К АВТОРСКОМ ОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ У ЛИ 12 и элтйый детек можностям(56) Авторское свидетельство СССРР 974600, кл. Н 04 1. 27/14, 1981,(54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР(57) Изобретение относится к техникесвязи . Цель изобретения - повышениеточности детектирования. Цифровойчастотный детектор содержит ограничитель 1, ждущие мультивибраторы (ЖМ)2, 3 и 8, эл-ты И 4, 5, 14 и 15,КБ-триггеры 6, 7 и 16, формирователи гом двухконтурора. ИзменяяЖИ 2, 3 и 8,ах изменять характерисгидлительности ширину и еличины 3 и 8 л пропусканияответствующие импульсов, можн у не ст- а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР 5 Н 041.27/14, Н 0301 2 9 - 11 импульсов, элзадержки 13. Данный ч тор по функциональным является близким акал ного частотного детек длительности импульсо можно в широких преде (формировать) ччстотн ку детектора. Величин импульса ЖИ 2 определ пропускания детектора длительности импульсо средние частоты полос детектора, Задавая со величины длительности устанавливать требуем вительности. 5 ил,Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе передачи данных.Цель изобретения - повышение точ 5ности детектирования.На Фиг. 1 приведена частотная характеристика цифрового частотногодетектора; на фиг. 2 - структурнаяэлектрическая схема цифрового частотного детектора; на фиг. 3 - 5 временные диаграммы, поясняющие принципработы детектора,Цифровой частотный детектор содержит (фиг. 2) ограничитель 1, первьпг 2 15и второй 3 ждущие мультивибраторы,первый 4 и второй 5 элементы И, первьпг 6 и второй 7 КЯ-триггеры, третийждущиц мультивибратор 8, первый 9,второй 10 и третий 11 формирователиимпульсов, элемент ИЛИ 12, элемент 13задержки, третий 14 и четвертый 15элементы И, третий КБ - триггер 16.Цифровой частотный детектор работает следующим, образом. 25Входной сигнал (Фиг. За) поступа -ет ца ограничитель 1, который Формирует прямоугольные импульсы, следующие с частотой входного сигнала (Фиг. Зб), Первыц ждущий мультивибра гор 2 запускается передним Фронтом импульса с выхода ограничителя 1. Длительность импульса с выхода первого ждущего мультивибратора 2 (Фиг, Зв) равна 2, = 1/Р 1 - 1/Р . Им пульс с выхода первого ждущего мультивибратора 2 задним фронтом запускает второй 3 и третий 8 ждущие мультивибраторы, которые формируют импульсы длительностью ь = 1/Р и с = 1/Рэ 40 соответственно. Пока на выходах второ-. го 3 и третьего 8 ждущих мультивибраторов не сформируются импульсы длительностью ог, и 3 э второй 3 и третий 8 ждущие мультивибраторы це реагируют на последующие импульсы, поступающие на их входы.Выходные импульсы второго 3 и третьего 8 ждущих мультивибраторов задними: Фронтами включают первый 9 и второй 10 формирователи импульсов, выходные импульсы которых имеют длительности с 4 (+ь 3 ) (фиг Зг д) В качестве первого 9 и второго 10 формирователей импульсов могут быть использованы дифференцирующие цепочки.В случае, когда ца вход детектора поступает сигнал с нижней харакгерис -тической частотой Рь импульсы навходах ггерного элемента И 4 це совпадают но времени и ца выходе первого элемецта И 4 (Фиг. Зе) импульсы отсутствуют.Импульсы на входах второгоэлемента И 5 совпадают во времени, и ца выходе второго элемента И 5 (Фиг. Зж) формируется импульс, которьпг по К - входу устанавливает (подтверждает) первый КБ - триггер 6 (Фиг, Зи)н нулевое состояние.В случае, когда на вход детекторапоступает сигнал с верхней характеристической частотой Р, импульсы на входах первого элемента И 4 (Фиг. Зв, г) совпадают во времени и импульс с выхода первого элемента И 4 (фиг. Зе) поступает ца 8-нход первого КБ-триггера 6, устанавливал (подтверждая) его в единичное состояние (фиг. Зи). При этом отсутствуют импульсы на выходе второго формирователя 10 импуль- сов и, соответственно, ца выходе второго элемента И 5 (Фиг, Зж), Импульсы с выходов первого 4 и второго 5 элементов И поступают ца входы элемента ИЛИ 12, с выхода которого (Фиг, Зм) импульсы поступают на Б-вход второго КБ-триггера 7, устанавливая его н единичное состояние (Фиг. Зц). Выходной импульс первого ждущего мультивибратора 2 поступает ца вход третьего Формирователя 11 импульсов, которьп формирует по заднему фронту импульс длительностью с (ьс ь ) (фиг. Зк) . Импульс с выхода Формирователя 11 импульсов поступает ца первые входы элементов И 14 и 15.При сигналах с частотами, равными Г и Рп, второй триггер 7 устанавливается н единичное состояние и ца выходе третьего элемента И 14 (фиг. Зп) появляется импульс, которьпг устанавливает (подтверждает) третий КЯ-триггер 16 в единичное состояние (Фиг. 3 с). Выходной импульс третьего Формирователя 11 импульсов (фиг. Зе) поступает также на вход элемента 13 задержки, которьпг задерживает .импульс ца время Г ( (о с 2 ), Импульс с выхода элемента 13 задержки (фиг. Зл) поступает на К-вход второго триггера 7 и устанавливает второй КБ-триггер 7 н нулевое состояние (Фиг. Зн).Таким образом, когда частоты входного сигнала ранцы Р, или Рн , на вьг ходе 1 детектора формируется уровеньлогического нуля или единицы соответФормула изобретенияЦифровой частотный детектор, содержащий последовательно соединенные ог 5 1552ственно (фиг. 1 б), а на выходе 2 де -тектора - постоянный уровень логической единицы (фиг, 1 в).Если частота входного сигнала на 5ходится в диапазоне частот от Р доР, на выходах первого 4 и второго5 элементов И импульсы отсутствуюти первый КЯ-триггер 6 сохраняет своесостояние логической единицы или нуля 10в зависимости от величины частоты,предшествующей сигналу с частотойРРР . При этом на выходе элементаИЛИ 12 импульс также отсутствует ивторой триггер 7 не устанавливается 15в единичное состояние,Выходной импульс третьего Формирователя 11 импульсов поступает на"входы элементов И 14 и 15, так каквторой КЯ-триггер 7 находится в нулевом состоянии, на выходе четвертогоэлемента И 15 появляется импульс, который устанавливает третий КЯ-триггер16 в нулевое состояние и на выходе 2цифрового частотного детектора Формируется постоянный уровень логическогонуля.В случае, когда на вход детекторапоступает сигнал с частотой Р, азатем частота изменяется и становит- ЭОся меньше Р , то при частоте сигнала,равной Р детектор работает согласнорассмотренному (Фиг. 3)При этом навыходе 1 детектора Формируется уровень логического нуля (фиг. 4 и), ана выходе 2 - уровень логической единицы (фиг. 4 с). При величине частотывходного сигнала меньше Р импульсыс выходов первого 9 (фиг. 4 г) и второго 10 (Фиг. 4 д) Формирователей 40импульсов не совпадают во времени симпульсом,: сформированным первым ждущим мультивибратором 2 и на выходахпервого 4 (Фиг. 4 е) и второго 5(фиг. 4 ж) элементоВ И импульсы отсутствуют, первый КЯ-триггер 6 (фиг. 4 и)сохраняет свое нулевое состояние, авторой КЯ-триггер 7 (Фиг. 4 н) не устанавливается в единичное состояние,так как на выходе элемента ИЛИ 1 2 50(Фиг. 4 м) нет импульсов.Импульс . выхода третьего Формирователя 11 импульсов (Фиг. 4 к) поступает на первые входы третьего 14 ичетвертого 15 элементов И, так как 55второй КЯ-триггер 7 (Фиг, 4 н) находится в нулевом состоянии, то с выхода четвертого элемента И 15(фиг. 4 р) импульс поступает на К-вход 396 бтретьего КЯ-триггера 16, устанавливая его в нулевое состояние (фиг. 4 с),В случае, когда на вход детекторапоступает сигнал с частотой Р, а затем частота сигнала изменяется и становится больше Р, при частоте сигнала, равной Р , детектор работает согласно описанному (фиг. 3). При этомна входах 1 и 2 детектора формируются уровни логической единицы(фиг. 5 н, с).При величине частоты входного сигнала более Р импульсы на выходахпервого 9 (фиг. 5 г) и второго 10(Фиг. 5 п) формирователей импульсовотсутствуют, так как второй 3 и тре.тий 8 ждущие мультивибраторы не успевают сформировать импульсы до приходаследующего импульса с выхода первогождущего мультивибратора 2 (фиг. 5 в),и первый КЯ-триггер 6 (фиг. 5 и) сохраняет единичное состояние. ВторойКЯ-триггер(Фиг. 5 н) не устанавливается в единичное состояние, так какотсутствуют ищтульсы на выходе элемента ИЛИ 12 (Фиг. 5 м).Импульс с выхода третьего формирователя 11 имп:льсов (Фиг. 5 к) поступает на первые входы третьего 14 ичетвертого 15 элементов И. Так каквторой КЯ-триггер 7 находится в нулевом состоянии (фиг. 5 н), то с выходачетвертого эле",ента И 15 (Фиг. 5 р)импульс поступает на К Вход триггера16, устанавливая его в нуле вое соотояние.Предлагаемый частотный детекторпо Функциональным возможностям являстся близким аналогом двухконтурногочастотного детектора,Изменяя длительности Г с и зимпульсов, можно в широких пределахизменять (формировать) частотную характеристику детектора.Величина длительности 3, определяет ширину полос пропускания детектоРа (Р. - Р,) и (Р 4 Р). Величиныдлительностии с определяют средниечастоты полос гропускания детектора,Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону (Р - Р) не"."чувствительности (возможен случай,1552396 20 6 6 раничитель, первый и второй ждущиемультивибраторы, а также два элемента И, два КБ-триггера, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности детектирования, в неговведены третий ждущий мультивибратор,три формирователя импульсов элементИЛИ, элемент задержки, третий и четвертый элементы И, третий КЯ-триггер,причем выход второго ждущего мультивибратора через первый формировательимпульсов соединен с первым входомпервого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второгоэлемента И, выходом первого ждущегомультивибратора, через последователь"но соединенные третий ждущий мультивибратор и второй формирователь импульсов с вторым входом второго элемента И, а через третий формировательимпульсов с входом элемента задержкии первыми входами третьего и четвертого элементов И выходы которых соединены с входами Б и К третьегоКБ-триггера соответственно, при этомвыход первого элемента И соединен свходом Б первого КЯ-триггера и первымвходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второгоэлемента И и К-входом первого КЯ-триггера, выход элемента ИЛИ соединен сБ-входом второго КБ-триггера, К-входкоторого соединен с выходом элементазадержки, выходы второго КБ-триггерасоединены с вторыми входами третьего:и четвертого элементов И соответственно.Корректор Т.Мал Тираж ственного комит 113035, Иоскв