Устройство сравнения фаз сигналов

/1Иркутский филиал Киевского института им. ХХЧ съезда КПСС 1 Заявител(54) УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ФАЗ СИГНАЛО Изобрет ке и может матическог вращения и пример, в движущейся импульсных его вход. ние относится к автоматибыть использовано для авто- определения направления и движения объекта, настройстве измерения длины заготовки сравниванием фаз сигналов, поступающих на Известно устройство сравнения поФО следовательности поступления импульсных сигналов, используемое для опре- деления направления движения, содержащее четыре триггера, тактовые входы попарно соединены с тактовыми вхо 15 дами устройства, входы которого через ВС-цепочки соединены с О-входами триггеров Г 11.Известно также устройство сравне 26 ния фаз сигналов, содержащее первый, второй, третий и четвертый триггеры и инвертор, вход которого соединен с первым входом устройства 21. 2Недостаток этих устройств - отно тельно низкая достоверность функционирования.Цель изобретения- повышение досто верности функционирования.Поставленная цель достигается тем что устройство сравнения фаз сигналов содержащее первый, второй, третий и четвертый триггеры и инвертор, вход которого соединен с первым входом устройства, введены первый , второй, третий и четвертый дополнительные инверторы, первый, второй, тре- . тий, четвертый и пятый элементы И-НЕ пятый триггер, элемент И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входами первого и второго элементов И-НЕ .и входом первого дополнительного инвертора, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого зле ментов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами пятого триггера, входы которого соединены с выходами червого и второго элементов И-НЕ, вы"ход инвертора соединен с. тактовым входом третьего и О-входом четвертого триггеров и второго дополнительного инвертора, выход которого соединен с тактовым входом первого и О-вхо 5 дом второго триггеров, второй вход устройства соединен с входом третьего дополнительного инвертора, выход которого соединен с О-входом первого и тактовым входом четвертого тригге ров и входом четвертого дополнительного инвертора, выход которого соединен с тактовым входом второго и О-входом третьего триггера., прямой выход первого триггера соединен с входом 15 первого элемента И-НЕ и первым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с входом второго элемента И-НЕ и инверсным выходом четвертого триг гера, прямой выход которого соединен с входом первого элемента И-НЕ и первым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с входом второго эле- . 25 мента И-НЕ и инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с входом первого элемента И-НЕ и первым входом третьей груп; пы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, 30 второй вход которой соединен с входом второго элемента И-НЕ и инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом первого элемента И-НЕ и первым входом 35 четвертой группы входов И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с инверсным выходом первого триггера и входом второго элемента И-НЕ, инверсные входы сброса первого, второго, третьего и четвертого триггеров соединены с выходом третьего элемента И-НЕ и первым входом пятогоэлемента И-НЕ, второй вход которогосоединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и инверсными входами установки первого, второго, третьего ичетвертого триггеров.На чертеже показана структурнаясхема устройства сравнения.фаз сигналов.Устройство сравнения фаз сигналов,содержит первый 1, второй 2, третий3 и четвертый 4 триггеры и инвертор5, выход которого соединен с первым 55входом 6 устройства, а также первый7, второй 8, третий 9 и четвертый 10дополнительные инверторы, первый 11,второй 12, третий 13, четвертый 14, пятый 15 элементы И-НЕ, пятый триггер 16, элементы И-ИЛИ-НЕ 17, выход которого соединен с входами первого 11 и второго 12 элементов И-НЕ и входом первого дополнительного инвертора 7, выход которого соединен с первыми входами третьего 13 и четвертого 14 элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами пятого триггера 16, входы которого соединены с выходами первого 1 и второго 12 элементов И-НЕ, выход инвертора 5 соединен с тактовым входом третьего.3 и входом четвертого 4 триггеров и второго дополнительного инвертора 8, выход которого соединен стактовым входом первого 1 и О-входомвторого 2 триггеров, второй вход 18устройства соединен с входом третьего дополнительного инвертора 9, выход которого соединен с О-входомперЮого 1 и тактовым входом четвертого 4 триггеров и входом четвертого дополнительного инвертора 1 О, выход которого соединен с тактовым входом . второго 2 и О-входом третьего 3 триггера, прямой выход первого триггера 2 соединен с входом первого элемента И-НЕ 11 и первым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ 17, второй вход которой соединен с входом второго элемента И-НЕ 12 и инверсным выходом четвертого триггера 4, прямой выход которого соединен с входом первого элемента И-НЕ 11 и первым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ 17, второй вход которой соединен с входом втрого элемента И-НЕ и инверсным выходом третьего триггера 3, прямой выход которого соединен с входом первого элемента И-НЕ 11 и первым входом третьей группы входов по И элементаИ-ИЛИ-НЕ 17, второй вход которой соединен с входом второго элементаИ-НЕ 12 и инверсным выходом второготриггера 2, прямой выход которогосоединен с входом первого элементаИ-НЕ 11 и первым входом четвертойгруппы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ17, второй вход которой соединен синверсным выходом первого триггера 1 и входом второго элемента И-НЕ 12, инверсные входы сброса первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 триггеров соединены с выходом третьего элемента И-НЕ 13 и первым входом12 5 8432пятого элемента И-НЕ 15, второй входкоторого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ 14 и инверсными входами установки первого 1, второго 2,третьего 3 и четвертого 4 триггеров.Устройство работает следующим образом.С подачей напряжения устройство занимает только одно состояние из двухустойчивых: либо все триггеры 1 - 4 10и триггер 16 взведены, что соответствует индикации движения вперед, приэтом на выходе 19 устройства имеетсясигнал логической единицы; либо всеони сброшены, и индицируется движение назад, а на выходе 19 устройстваприсутствует логическийноль.П р и м е р 1. Триггеры 1 - 4взведены, а триггер 16 сброшен. Навыходе элемента И-НЕ появляется логический нуль, а на выходе элемента И-НЕ 12 сохраняется логическая единица, которые поступая на входы триггера 16 возводят его, т,е. устройство перейдет в устойчивое состояние. 25П р и м е р 2, Все триггеры 1-4 сброшены, а триггер 16 взведен. На выходе элемента И-НЕ 1 сохраняется логическая единица, а на выходе элемента И-НЕ 12 появляется логический 30 нуль, который поступая на входы триггера 16 с раздельными входами сбрасывают его, т.е. устройство также пере-. ходит в устойчивое состояние.Ясли состояние хотя бы одного из триггеров 1 - 4 отличается от состояния других триггеров, на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 17 появляется логический нуль. В зависимости от состояния триггера 16 возможны два вариан та.перехода в устойчивое состояние.П р и м .е р 3. Триггер 16 взведен. На выходе элемента И-НЕ присутствует логический нуль, который, поступая на входы установки в единицу всех 45 триггеров 1 - 4, взводит их, После взведения всех триггеров 1 - 4 на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 17 и на вы.ходе элемента И-НЕ 13 появляется еди; ница, т.е. устройство переходит в 50 устойчивое состояние. П р и м е р 4. Триггер 16 сброшен, На выходе элемента И-НЕ 14 присутствует логический нуль, который, посту пая на входы установки в ноль всех триггеров 1 - 4, сбрасывает их, на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 17 и на выходе элемента И-НЕ. 14 появляется логическая единица, т.е. устройство переходит в устойчивое состояние,Если устройство находится в состоянии индикации движения вперед, и сигнал на выходах 6 и 18 начинает изменяться соответственно движению вперед, устройство сохраняет свое состоя-. ние. При смене направления движения по приходу превого же фронта выходного сигнала на выходы 6 и 18 сбрасывается один из триггеров- 4, что приводит к появлению сигнала Логический нуль" на выходе элемента И-ИЛИНЕ 17 и на выходе элемента И-НЕ 13, который поступая на входы установки в ноль всех триггеров 1 - 4 сбрасывает их Сброс вноль всехтриггеров 1- 4 приводит к пропаданию логического нуля на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 17, смене логического нуля на выходе элемента И-НЕ 13 на логическую единицу и к сбросу триггера 16. В результате устройство переходит в устойчивое состояние индикации движения назад, которое сохраняется при сохранении.направления движения и остановке Если устройство находится в состоянии индикации движения назад, и направление движения изменяется, то по приходу первого же фронта входного сигнала, соответствующего движению вперед, на входы 6 и 18 сбрасывается один из триггеров 1 - 4, что приводит к появлению логиче;кого нуля на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 17 и на выходе элемента И-НЕ 14, который поступая на входы установки н единицу всех триггеров 1 - 4, возводит их. Логический нуль на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 17 сменяется на логическую единицу, на выходе элемента И .НЕ 11 появдяется логический нуль при сохранении логической единицы на выходе элемента И-НЕ 12, что приводит к взведению триггера 16. Устройство переходит в устойчивое состояние индикации движения вперед, которое сохраняется при сохранении направления движения и остановке. В предлагаемом устройстве для определения направления движения осуществляют индикацию потери его работоспособности при отказе хотя бы одного .из триггеров 1 - 4, подключая входы элемента И-НЕ 15 к выходам элементов И-НЕ 13 и 14. При выходе из строя хотя бы одного из триггеров 1 - 4 устройство переходит в новое7 84321 возникающее в случае изменения направления движения устойчивое состояние когда при любом изменении сигнала на выходах 6 и 18, на выходах одного из элементов И-НЕ 13 и 14 сохраняется логический нуль, поступающий либо на входы установки в ноль, либо на входы установки в единицу триггеров 1 - 4 и не позволяющий триггерам 1 - 4 изменить свое состояние, Сохранение этого сигнала во времени привОдит к появлению логической единицы на выходе элемента И-НЕ 14 и к срабать 1 ванию индикатора неработоспособности устройства для определения направления движения. Формула изобретения20Устройство сравнения фаз сигналов, содержащее первый, второй, третий и четвертый триггеры и инвертор, вход которого соединен с первым входом устройства, о т л и.ч а ю щ е е с я д тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введейы первый, второй, третий и четвертый дополнительные инверторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый эле- З 0 менты И-НЕ, пятый триггер, элемент И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входами первого и второго элементов И-НЕ и входом первого дополнительно. - го инвертора, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами пятого триггера, входы которого соединены с выходами первого и второго элемен тов И-НЕ, выход инвертора соединен с тактовым входом третьего и О-входом четзертого триггеров и второго дополнительного инвертора, выход которого соединен с тактовым входом первого и О-входом второго триггеров, второй вход устройства соединен с входом третьего дополнительного инвертора,2 8выход которого соединен с О-входом первого и тактовым входом четвертого триггеров и входом четвертого дополнительного инвертора, выход которого соединен с тактовым входом второго и О-входом третьего триггера, прямой выход первого триггера соединен с входом первого элемента И-НЕ и первым входом первой группы входов по . И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соедйнен с входом второго элемента И-НЕ и инверсным выходом четвертого триггера, прямой выхбд которого соединен с входом первого элемента И-НЕ и первым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с входом второго элемента И-НЕ и инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с входом перво-, го элемента И-НЕ и первым входом третьей группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с входом второго элемента И-НЕ и инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом первого элемента И-НЕ и первым входом четвертой .группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с инверсным выходом первого триггера и входом второгб элемента И-НЕ., инверсные входы сброса первого, второго, третьего и четвертого триггеров соединены с выходом третьего элемента И-НЕ и первым входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и инверсными входами установки первого, вторбго, тре" тьего и четвертого триггеров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ У 2007072,кл. Н 03 К 21/00, 1970.2. Авторское свидетельсвто СССРУ 406312, кл, Н 03 К 5/18 1971Со Те ПИ Государственног о делам изобретен 5, Москва, Ж,витель О.Сквд М,Коштура988 и и открытии аушская наб.,ектоо Л.Иван исное