Делитель частоты на три

,1569976 3 К 234 51) ЕН ЛЬСТ 54) ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НА ТРИ57) Изобретение относится к импульой технике и может быть использова ут н о в устройствах ительнои техник ваБ.И.Исмайло повышение с ет час льство СС3/00,ия нт яьа ство СССР23/40,иг ы И нь Ж Ри ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТо изОБРетениям и отнРытиямРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ А ВТОРСМОМУ СВИ(56) Авторское свидетОф 784004, кп. Н 03 К22.01.79.Авторское сьидетелВ 1354414, кл. Н 03 К17.01.86. ла в широком Цель изобрете введения элем И-НЕ 8 со свя содержит 0-тр 2, 3, элемент и выходную 9 автоматики и вычисЦель изобретения - ии выходного сигнаотном диапазоне. достигается путемНЕ 7, элементаУстройство также р 1, ВБ-тртгеры НЕ 4, 5, входную 6ЭО Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вустройствах автоматики и вычислительной техники, а также в синтезаторахчастот.Цель изобретения - повышение симметрии выходндго сигнала в широкомчастотном диапазонеНа Фиг, 1 приведена электрическаяфункциональная схема устройства; нафиг. 2 - временные диаграммы его ра;боты.Делитель частоты на три содержитЭ-триггер 1 первый и :-.торой КБ-триг 15геры 2.и 3, первый и второй элементыИ-НЕ 4 и 5, входную шину 6, подключенную к С-входу Р-триггера 1, прямой выход первого КБ-триггера 2 подключен к третьему входу второго элемента И-НЕ 5, выход которого подключен к Б-входу второго КБ-триггера 3,Й-вход которого подключен к прямомувыходу первого ЙБ-триггера 1, содержит также элемент НЕ 7, третий элемент И-НЕ 8, выход которого соединенс Б-входом первого КБ-триггера 1,первый вход - с инверсным выходомЭ-триггера 1 и П-входом Р-триггера1, второй вход - с выходом элементаНЕ 7, вход которого подключен квходной шине 6, прямой выход В-триггера 1 подключен к первому входувторого элемента И-НЕ 5, второй вход,которого подключен к выходу элементаНЕ 7, причем прямой выход второгоКБ-триггера 3 подключен к второмувходу первого элемента И-НЕ 4, первыйвход которого подключен к входнойшине 6, а выход подключен к К-входупервого ВБ-триггера 2, выход когорого подключен к выходной шине 9, инверсный выход второго КБ-триггера 3подключен к Б-входу П-триггера 1.Делитель частоты работает следуювЖм образом. 45Пусть триггеры 1 и 3 находятся внулевом состоянии (О = О и= 31на фиг . 2) . Тогда, при отсутствиисчетных импульсов на входной шине6 (С = О) на выходе инвертора 7 устанавливается единица, которая совместно с единицей, поступающей синверсного выхода триггера 1 на дру.гой вход. элемента И-НЕ 8, приведет ксрабатыванию последнего и появлениюна его выходе нуля, под воздействиемкоторого триггер.2 установится в состояние "1", которая поступает на выход 9 устройства,При поступлении в устройство импульсов С, имеющих скважность, равную 2, по положительному фронту первого импульса триггер 1 переключится в состояние "1", при котором на его инверсном выходе устанавливается нулевой потенциал, блокирующий прохождение через первый элемент И-НЕ 8 первого инверсного импульса С на триггер 2. Второй элемент И-НЕ 5 по этому импульсу .С срабатывает, так как на его оба разрешающих входа поступают единицы с прямых выходов триггеров 1 и 2, и на его выходе появится "О", который триггер 3 установит в состояние "1 по входу Б. При этом на его прямом выходе появится единичный потенциал, разрешающий работу третьего элемента И-НЕ 4, а на инверсном выходе - нулевой потенциал, удерживающий триггер 1 по его Б-входу в единичном состоянии, при котором продолжается блокирование элемента И-НЕ 8 "нулем".с инверсного выхода триггера 1. Поэтому второй импульс С не воздействует на состояние триггера 1, но через элемент И-НЕ 4 сбросит триггер 2, на прямом выходе которого установится "О", под воздействием которого установится в ".О" также триггер 3, который заблокирует: элемент И-НЕ 4,. но снимет нулевой потенциал с Я-входа триггера 1, который останется в единичном состоянии, так как срабатывает по фронту счетных импульсов, и сможет вернуться в нулевое состояние только по фронту следующего импульса С,При поступлении третьего импульса С триггер 1 переключается в "О", блокируется элемент И-НЕ 5, но снимается блокировка с элемента И-НЕ 8. Поэтому с приходом третьего инверсйого импульса С с выхода инвертора 7 откроется только элемент И-НЕ 8 и переключится в "1" только триггер 2, который будет находиться в единичном состоянии, пока не поступит четвертый импульс С, переключающий аналогично первому импульсу триггер 1 в единичное состояние, разрешающее . сброс второго триггера 2 в "О" ло пятому импульсу С, действующему аналогично второму импульсу С.Следовательно (фиг, 2), переключения триггера 1 происходят по первому, третьему и четвертому импульсам С е т е, этим тригг эот г,х чщ .от15699следования делится на три, но скважность его выходного сигнала не равна двум. Переключения .триггера 2 происходят по второму и пятому импульсам С и третьему инверсному импульсу С, т.е. вторым триггером 2 частота следования импульсов С также делится на три, но скважность О его выходного сигнала равна 210Для надежной работы устрокства при воздействии второго импульса не- обходимо соблюдение следующего условия:+ "з +ф 9766а время задержкиустановления нулевого уровня на этом же выходе (О= 0) относительно положительного фронта счетных импульсов С определяется суммарным временем срабатывания элемента 4 и двух элементов И-НЕ в триггере 2о ф и 2-1 2-2Тогда реальная длительность Свыходного импульса будете- Зе, - (е - е). (1,1)(1,3)и= п = Эс рг. = Зе,++ Т 1где- время переключения тригге 1ра 1;время переключения триггерра 2;- время переключения тригге 3ра 3;- время срабатывания третьегоФэлемента И-НЕ 4., При соблюдении указанного условия обеспечивается надежная работа триггера 1 и всего делителя частоты на три, что легко выполняется при использовании в качестве триггера 1 универсального П(Т)-триггера.Полная симметрия выходного сигнала получается для рассматриваемого и известного устройств при выполнении равенства длительностей импульса йи паузы й величине Зйс, при скважности счетных импУльсов с 1 с2, т.е. где Г,с - длительность счетных (входных) импульсов.Нарушение этой симметрии зависит от величин задержек логических элементов и схемотехники обоих устройств. Более точный временной анализ устройства по изобретению показывает, что время задержки й, появления единичного уровня на выходе Ор КБ-триг-гера 2 и устройства (11 = 1) относительно отрицательного фронта счетных импульсов С определяется суммарным временем срабатывания элементов 7 и 18 и элемента И-НЕ в триггере 2, т.е, имеем Из-за технологического разброса Д 1 ср времен Ссрабатывания логических элементов й 1 -Ф О и имеемр Так как уменьшение 1Приводит к увеличению 1 п, и наоборот, то отклонение от симметрии выходного сигна" ла можно оценить величиной а относительное отклонение от симмет"рии величиной таК КЯК О с = Тс, ГДЕ О - СКВажность счетных импульсов, Гс - их частота и Тс - период следования.Временной анализ известного устройства показывает, что для него время задержки С определяется суммарнымвременем 2 й задержки распростране ния сигнала от входа С до прямого выхода Р(Т) триггера 1,двумя элементами И-НЕ с = 2 сс, а время задержкиоопределяется суммарным временемраспространения сигнала С = О черезэлемент ИЛИ 3 и ВХОД к ДО ВыхОДЯ триггера 1 и равно С учетом технологического разброСа Лйс ВРЕМЕН 1-с: ( д1Г Орв известном устройстве реальная длительность выходного импульса будет- Зе, + (е, + д,), (2.1) отклонение от симметрии выходного сигнала"д "и 2 ( ср + Лср)(22)1 О а относительное отклонение от симметрииф 3 Ч ь с И ьр+ дагер)(2.3) 215Сопоставляя оба устройства по свойствам, можно заключить на осно.вании полученных выражений (1.1-1.3) и (2,1-2,3) следующее:а) в предлагаемом устройстве при отсутствии технологического разброса временных параметров (бес-+ О при точной технологии) возможйа полная симметрия входного сигнала, а также 1 наблюдается более слабая зависимость 25 от частоты входных (счетных) импульсов, определяемая величиной дср Кс;б) в известном устройстве существуетассиметрия выходного сигнала .из-за наличия постоянной разницы меж- ЗО ду длительностями импульса и паузы ,в две элементарные задержки и поэтому симметрия этого сигнала невозмож- . на даже при точной технологии, причем нарушение симметрии будет проявляться с ростом частоты входного сигнала намного сильнее, чем у предлагаемого устройства, так как40Таким образом, положительный эффект от использования предлагаемого технологического решения по сравнению с известным устройством заключа" 45 ется в достижении более высокой симметричности выходного сигнала и ее сохранении в более широком (в несколько раз, определяемом отношениемср + Дйср----- ) диапазоне рабочих час 1 с,ртот. Кроме того, предлагаемое устройство более технологично, так как использует однотипные элементы И-НЕ.Формула изобретенияДелитель частоты на три, содержащий Э-триггер, первый и второй КБ- триггеры, первый и второй элементы И-НЕ, входную шину, подключенную к С-входу П-триггера и первому входу. первого элемента И-НЕ, прямой выход Р-триггера подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повы-. шения симметрии выходного сиГнала в широком частотном диапазоне, в него введен элемент НЕ, третий элемент И-НЕ, выход которого соединен с Б- входомпервого КБ-триггера, первый вход - с инверсным выходом Р-триггера и В-входом Э-триггера, второй вход - с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к входной шине, а выход - к второму входу второго эле- мента И-НЕ, третий вход котброго подключен к прямому выходу первого КБ-триггера, а выход к Б-входу второго КБ-триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, а инверсный выход - к Б-входу Р-триггера, при этом прямой выход первого КБ-триггера подключен к К-входу второго КБ-триггера и выходной нине устройства, а выход первого элемента И-НЕ подключен к %-,входу первого КБ-триггера.1569976 1 2 3 4 Ю 6 7 8 У Составитель Л.КлевцоваРедактор В.Бугренкова Техред М.Ходанич Корректор С.Черни Тираж 658 роизводственно-издательский комбинат "Патент жгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 1457ВНИИПИ Госу рственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на Подписноеоткрытиям при ГКНТ СССР д. 4/5