Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ и т Изобретение. относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и обработки информации.Известно устройство для получения разностной частоты, содержащее пять триггеров и элемент НЕ, подключенный входом к шине синхронизации и импульс" ному входу первого триггера, соединенного потенциальным входом с шиной уменьшаемой частоты и подключенного выходом к первому импульсному входу второго триггера, выход которого соединен с первым импульсным входом третьего триггера, подключенного вто рым импульсным входом к выходу четвер" того триггера, соединенного первым мпульсным входом с выходом пятого риггера, потенциальный вход которого подключен к шине вычитаемой час" го тоты 1.Недостатками данного устройства являются пониженная точность формиро" вания раэностной частоты, обусловленная наличием сбоев в работе при ра" венстве или малых отличиях уменьшаемой и вычитаемой частот и отсутстви" ем возможности получать раэностнуа частоту двух импуяьсных последова" тельностей при условии, когда вычита" емая частота больше уменьшаемой, так как невозможно установить знак разности вычитаемых частот.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вычитатель частот, содержащий триггеры и элемент НЕ, подключенный входом к шине синхронизации и к импульсному входу первого триггера, соединенного потенциальным входом с шиной уменьшаемой частоты и подключенного выхо" дом к первому импульсному входу второго триггера, выход которого соединен с первым импульсным входом тре" тьего триггера, подключенного вторым импульсным входом к выходу четвертого триггера, соединенного первым импульсным входом с выходом пятого триггера,ФЦелью изобретения является повышение точности и расширение Функциональных возможностей устройства за счет Фиксации знака разности частот,Для достижения поставленной цели у устройство для получения разностной 55 потенциальный вход которого подключен к шине вычитаемых частот, при этом дополнительно введен элемент И и триггер, соединенный первым импульсным входом с первым входом первого 5 элемента И, подключенного выходом к выходной шине и с выходом второго элемента И, подключенного входами соответственно к первому импульсному входу и первому выходу третьего триггера, а второй импульсный вход дополнительного триггера, соединенного. выходом со вторым входом первого элемента И, подключен к выходу третьего элемента И, входы которого соединены со ответственно с вторым импульсным .вхоДом и вторым выходом третьего триггера, причем выход инвертора, подключенного входом к второму импульсному входу четвертого триггера, со единен с вторым импульсным входом второго триггера и импульсным входом пятого триггера 7.Недостатками данного устройства является пониженная точность Формиро- И вания разностной частоты, обусловленная возможностью сбоев в работе, когда заднии Фронт импульса вычитаемой частоты синхронно совпадает с перед- . ним Фронтом импульса уменьшаемой час- Зо тоты. При этом на выходе вычитателя . не должна появляться часть сравниваемых импульсов, однако в силу неодинаковости фронтов и длительностей импульсов уменьшаемой и вычитаемой35 частот, которые преобразуются по заднему Фронту импульсов синхронизации и заднему фронту инвертированных импульсов синхронизации, соответственно, на выходе вычитателя возможно появле о ние ложных сигналов, что снижает точность данного устройства; отсутст.вует возможность получать разностную частоту двух импульсных последовательностей при условии, когда вычитаемая частота больше уменьшаемой, что ограничивает функциональные возможности устройства, если необходимо управлять как по "положительной", так и "отрицательной" разности частот, так как невозможно установить знак разности вычитаемых частот. частоты двух импульсных последовательностей, содержащее триггеры и элементы И, содержит четырехфазный генератор синхроимпульсов, элементы НЕ,триггер знака и элемент ИЛИ, причемвход первого элемента НЕ соединен спервым входом первого элемента И ипервым входом частоты устройства, авыход первого элемента НЕ подключенк б -входу первого триггера, прямойвыход которого соединен со вторымвходом первого элемента И, а инверсный выход - с первым входом второгоэлемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и третьему входу первого элемента И, выходпервого элемента И соединен с 5 -входом второго триггера, к - вход которого подключен к выходу второго элемента И, прямой выход второго триггерасоединен с первым входом третьегоэлемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, авыход подключен к Й-входу первоготриггера и к 5-входу третьего триг"гера, прямой выход которого соединенс первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен1к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Й"входом четвертого три ггера, инверсный выход которого подключенк первому входу пятого элемента И,второй вход которого подключен к 5-входу третьего триггера, а выход соединен с 3-входом триггера знака, прямойвыход которого является первым выходомзнака разности устройства, и с первымвходом элемента ИЛИ, вход второгоэлемента НЕ соединен с первым входомшестого элемента И и вторым входомчастоты устройства, а выход второгоэлемента НЕ подключен к 5-входу пятого триггера, прямой выход которогосоединен со вторым вхбдом шестого элемента И, а инверсный выход - с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генераторасинхроимпульсов и к третьему входушестого элемента И, выход которогоподключен к 5-входу шестого триггера,Й"вход которого подключен к выходуседьмого элемента И, а прямой выход -к первому входу восьмого элемента И,второй вход которого подключен к пер9437вому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход - к Р-входу пятого триггера, 5-входу четвертого триггера и 5-входу седьмого триггера, Я-вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход " к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генеоатора О синхронных импульсов и Р-входом третьего триггера, а выход подключен к Я -входу восьмого триггера, -вход которого соединен с б -входом третьего триггера, а инверсный выход под ключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к б в , входу седьмого триггера и к 5-входу четвертого триггера, а выход соединен с К -входом триггера знака, 20 инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу разности частот устройства. 25Цель достигается за счет исключения возможности сбоев в работе или дробления импульса при. получении разности частот, когда задний фронт выцитаемой частоты синхронно совпадает Зв с передним фронтом уменьшаемой часто-. ты и за счет фиксации в устройстве знака разностной частоты.На чертеже изображена структурная схема устройства для полученияч35 разностнои частоты двух импульсных последовательностей.Устройствс содержит триггеры 1-8, триггер знака 9, элементы И 10- 19, элементы НЕ 20,21, элемент ИЛИ 22, четырехфазный генератор синхроимпульсов 23.Устройство работает следующим об" разом.При отсутствии входных сигналов45 триггеры 1, 5 находятся в единицном состоянии, триггеры 2, 3, 4, 6, 7, 8- в нулевом состоянии, а триггер знака 9 - в режиме хранения. Четырехфазный генератор синхроимпульсов 23 вырабатывает синхроимпульсы частотыЯС = С 2= СЬ= сФ, Щ по фазе относительно друг друга налСгде сС - длительность каждого синхроимпульса, Синхроимпульсы частоты Гсг 55 поступают на второй вход элемента И 12, на третий вход элемента И 15 и на второй вход элемечта И 16. Синхроимпульсы частоты Гпоступают на 23 6второй вход элемента И 13 и Р-вход триггера 7. Синхроимпульсы частоты Гс поступают на третий вход элемен" та И 10, второй вход элемента И 11 и второй вход элемента И 17, Синхроимпульсы частоты Гс поступают на. Р- вход третьего триггера и второй вход элемента И 18, Импульсы частоты Г и Г разрешают прохождение синхроимпульсов частоты Гс и Гсг через элементы И 10 и И 15 соответственно, Первые пришедшие синхроимпульсы частоты Гс и Гсгпроходят через элементы И 10 и И 15 соответственно, устанавливая триггер 2 и триггер 6 в единичное состояние. Следующие синхроимпульсы частот Гсг и Гс проходят через элементы И 12 и И 17, соответственно, и сбрасывают триггери триггер 5 в нулевое состояние; после этого триггеры находятся в режиме хранения до прихода следующего импульса частот Г и Г соответственно. Следующие синхроимпульсы частот Гс и Г г проходят через элементы И 11 и И 16 соответственно, устанавливая в нулевое состояние триггер 2 и триггер 6, которые своим прямым выходом запрещают, прохождение синхроимпульсов частот Гсг и Гс через элементы И 12 и И 17. Таким образом,на выходе элементов И 12 и И 17 Формируется последовательность синхронизированных импульсов с частотами Г и Г 2 и скважностью ц, = = Т /ТС, где Т = 1/Г, ТС = 1/Гсг ио, =Т/Тс, где Т =1/Г,2, Тс=гсСинхронизированные импульсы с частотами Г и Гг устанавливаю соответственно триггер 3 и триггер 7 в еди- ничное состояние, Триггер 3 и триггер 7 своими прямыми выходами разрешают прохождение синхроимпульсов частот Гс 5 и Г,через элементы И 13 и И 18 соответственно, Синхроимпульсы частот Гси Гс+ проходят через элементы И 13 и И 18, устанавливая в нулевое состояние триггер 4 и триггер 8, которые своими инверсными выходами,.разрешают прохождение синхронизированных сигналов частот и Г 2 через элементы И 14 и И 19. Если до прихода следующего синхронизированного импульса частоты Г 1 на триггер 4 поступает синхронизированный импульс частоты Г, триггер 4 установится в единичное состояние и своим инверсным выходом Запретит прохождение импульсов через элемент И 14. В против94372 йом случае синхронизированный импульс частоты Г 1 проходит через элемент И 14 и элемент ИЛИ 22 на выходную,шину уст. ройства, устанавливая триггер знака 9 в единичное состояние. Т.е. если 5 1 ") 1, на выход устройства проходит последовательность импульсов, среднее значение частоты которой равно 1 -Г . Аналогично, если ГГ, синхронизи" рованный импульс частоты Г через 16 элемент И 19 и элемент ИЛИ 22 проходит на выходную шину устройства, устанавливая триггер знака 9 в нулевое состояние, В этом случае на выходе устройства получаем последователь ность импульсов, среднее значение частоты которой равно Ю,1. Таким обра" зои, на выходе разностной частоты устройства имеет среднее значение разностной частоты равное1 "Гд/. ЮЗа базовый образец принято известное устройство. Относительная погрею" ность вычитания двух импульсных последовательностей определяется по формуле те Устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее триггеры и элез иенты И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, цто, с целью повышения точности и расирения Функциональных возможностей стройства за счет фиксации знака .разности частот, оно содержит четырехфазный генератор синхроимпульсов, элементы НВ, триггер знака и элемент ИЛИ, причем вход первого элемента НВ соединен с первыи входом первого элемента Ирвым входом частоты устройства, д первого элемента НВ подключен5входу первого триггера, прямой выкоторого соединен со вторым входои первого элемента И, а инверсный и пе выхо к 5" ход гдев т" истинная разность частот;ав- измеренная разнусть часто В предложенном устройстве 80 и Ю "Е 0, 1 - Е 2 4 О, когдаТ- Т /, где Гс - частота синхронизации, а известная .О196 при Г,1 - 62 (О,Таким образом, предложенное устройство позволяет исключить сбои в работе и расширить функциональные возиожности устройства. выход - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу цетырехфазногогенератора синхроимпульсов и третьемувходу первого элемента И, выход которого соединен с 5-входом второго триггера, к"вход которого подключен квыходу второго элемента И, а прямойвыход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которогоподключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, авыход подключен к В-входу первоготриггера и к 5"входу третьего триггера, прямой выход которого соединенс первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключенк третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход со"единен с й-входои четвертого триггера,инверсный выход которого подключен кпервому входу пятого элеиента И, второй вход которого подключен к 5-входутретьего триггера, а выход соединенс 5"входои триггера знака, прямой выход которого является первым выходомзнака разности устройства, и с первымвходом элемента ИЛИ, вход второго эле"мента НВ соединен с первым входом шестого элеиента И и со вторым входоичастоты устройства, а выход второгоэлемента НВ подключен к 5-входу пятого триггера, прямой выход которогосоединен со вторыи входом шестого элемента И, а инверсный выход - с первымвходои седьмого элемента И, второйвход которого подключен ко второмувыходу четырехфазного генератора синх"роимпульсов и к третьему входу шесто"го элемента И, выход которого подключен кб -входу шестого триггера, Й "входкоторого подключен к выходу седьмогоэлемента И, а прямой выход - к перво"му входу восьмого элемента И, второйвход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора сийхроимпульсов, а выход - к Я "входу пятоготриггера, б "входу четвертого триггера и б "входу седьмого триггера,Р "входкоторого подключен к третьему выходучетырехфазного генератора синхроимпульсов, а пряиой выход - к первомувходу деьятого элемента И, второйвход которого соединен с четвертым 1выходом четырехфазного генераторасинхроимпульсов и с Й -входом третьеготриггера, а выход подключен к К -входу вОсьмого триггера, Б -вход которого соединен сб "входом третьего триг9 93723 гера, а инверсный выход подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу седьмого триггера и к 5 -входу четвертого триггера,. а выход соединен з сК -входом триггера знака, инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого под 10 1 2 Ь 1 аж 7 Подписное филиал ППП "Патент ектная г. Ужгород,ВНИИПИ Заказ 5111/5 клюцен к выходу разности частот устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 166509, кл, 6 06 Г 7/385, 19722. Авторское свидетельство СССР У 658560, кл. 6 06 Е 7/50, 1977 (прототип).