Устройство для формирования импульсов разностной частоты

,801112 72 НО 3 К 5 ЗШ 6 6 МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОбР БРЕТЕН ИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 33А.Евсее етельство СССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯИМПУЛЬСОВ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ, содержащее первый и второй формирователиимпульсов, входы которых являютсясоответственно первым и вторым входами устройства, первый триггер, первый элемент И, первый и второй входыкоторого соединены соответственно спервым выходом первого формирователяимпульсов и выходом элемента ИЛИ,второй и третий элементы И, первыевходы которых соединены соответственно с выходами второго формирователяимпульсов, вторые входы - соответственно с прямым и инверсным выходамипервого триггера, а выходы - с первыми вторым входами элемента ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения разрешающей способности устройства, в него введенывторой и третий триггеры, четвертыйпятый и шестой элементы И, первый ивторой инверторы, при этом первыйвход второго триггера соединен сходом первого элемента И, второйвход - с выходом четвертого элементаИ и с входом первого инвертора, апрямой и инверсный выходы - сбответственно с первыми входами. пятого ишестого элементов И, второй вход пятого элемента И через второй инвертор подключен к первому выходу первого формирователя, а выход соединенс входом первого и первым входомтретьего триггеров, второй вход шестого элемента И соединен с выходомпервого инвертора, а выход - с вторым входом третьего триггера, прямойи инверсный выходы которого соединены соответственно с первым входомчетвертого элемента И и третьим входом первого элемента И, при этом второй вход четвертого элемента М подключен,к второму выходу первого формирователя, а выход является выходомустройства.зовано в системах контроля частотыследования импульсов для вьделениямалой разности частот двух последовательностей импульсов.Известно устройство для формирования импульсов разностной частоты,содержащее формирователи импульсов,триггер, элементы И и НЕ 1,Недостатком такого устройства является возможность вьдачи ложнойинформации при вьделении разностиблизких частот из-за фазовой нестабильности импульсных последовательностей относительно друг друга,Наиболее близким к предлагаемомупо,технической сущности и параметрамявляется устройство для формированияимпульсов разностной частоты, содер Ожащее первый и второй формирователиимпульсов, входы которых являютсясоответственно первым и вторым входами устройства, первый триггер, первый элемент И, первый и второй входы 25которого соедивены соответственнос первым выходом первого формирователя импульсов и выходом элемента ИЛИ,второй и третий элементы И, первыевходы которых соединены соответствен-ЗОно с выходами второго формирователяимпульсов, вторые входы - с прямыми инверсным выходами первого триггера, а выходы - с первым и вторымвходами элемента ИЛИ, выход которогоподключен к второму входу первогоэлемента И, выход которого соединенс входом первого триггера и являетсявыходом устройства 21. 1 О Недостатком устройства является ограниченная разрешающая способность.Если поступающие на входы первого элемента И импульсы перекрываются во времени незначительно, только лишь частями фронтов, то на выходе первого элемента И формируются короткие импульсы помех, которые могут оказаться недостаточными для переключения триггера, однако эти импульсы 5 О помех поступают на выходную шину устройства и искажают выходную информационную последовательность импульсов.Так как входные импульсные после довательности взаимно не синхронизированы, то при близких частотах сравниваемых импульсных последова 1 1112Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь 372 2тельностей переключению триггера предшествует последовательность частичных совпадений фронтов импульсов.Каждому выходному информационному импульсу предшествует последователь-ность помех, плавно нарастающих по амплитуде и длительности из-за того, что длительность перекрытия импульсов, сравниваемых на входах первого элемента И, .монотонно нарастает во времени к каждому последующему периоду следования входных импульсов.Цель изобретения - повышение раз- ф решающей способности устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащее первый и второй формирователи импульсов, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, первый триггер, первый элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом первого формирователя импульсов и с" выходом элемента ИЛИ, второй и третий элементы И, первые входы которых соединены соответственно с выходами второго формирователя импульсов, вторые входы - соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, а выходы - с первым и вторым входами элемента ИЛИ, введены второй и третий триггеры, четвертый, пятый и шестой элементы. И, первый и второй инверторы, при этом первый вход второго триггера соединен с выходом первого элемента И, второй вход - с выходом четвертого элемента И и с входом первого инвертора, прямой и инверсный выходы - соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И, второй вход пятого элемента 1 через второй инвертор подключен к первому выходу первого формирователя, а выход соединен с входом первого и первым входом третьего треггеров,второй вход шестого элемента И соединен с выходом первого инвертора, а выходс вторым входом третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым входом четвертого элемента И и третьим входом первого элемента И, при этом второй вход четвертого элемента И подключен к второму выходу первого1 формирователя,а выход является выходом устройства.3 1112На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, цд фиг. 2 диаграммы напряжеций.Устройство для формирования импульсов разностной частоты содержит первый и второй формирователи 1 и 2 импульсов, входы которых соединены соответственно с входами 3 и 4 устройства, первый триггер 5, первый элемент И 6, первый и второй входы ко торого соединены соответственно с первым выходом первого формирователя 1 и выходом элемента ИЛИ 7, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам второго и 15 третьего элементов И 8 и 9, второй и третий триггеры 10 и 11, четвертый, пятый и шестой элементы И 12-14, первый и второй инверторы 15 и 16, выходную шину 17. 20Второй выход первого формирователя 1 соединен с вторым входом четвертого элемента И 12, выход которого соединен с выходной шиной 17, выходом первого инвертора 15 и вторым входом 25 второго триггера 10, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первым входам пятого и шестого элементов И 13 и 14, вторые входы которых соединены соответствен-З 0 но с выходами первого и второго инверторов 15 и 16, а выходы - с первым и вторым входами третьего триггера 11. Вход первого триггера 5 соединен с выходом пятого элемента И 13,35 а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И 8 и 9. Прямой выход третьего триггера 11 соединен с вторым входом четвертого 40 элемента И 12, а инверсный выход соединен с третьим входом первого элемента И 6,вьиод которого подключен к первому входу второго триггера 10. Первый и второй выходы второго форми 45 рователя 2 подключены к первым входам соответственно второго и третьего элементов И 8 и 9.На фиг. 2 представлены временные диаграммы напряжений в следующих уз лах схемы: О - входная импульсная последовательность на входе 3, 3, о- импульсные последовательности соответственно на первом и втором выходах формирователя 1,2 - входная им пульсная последовательность на входе 4;, 8 - импульсные последовательности соответственно ца первом и вто 37 4ром выходах формирователя 2; Яс - напряжение цд вьиоде элемента И б, Д диаграмма состояний триггерд 10; О диаграмма состояний триггера 11; К диаграмма состояний триггера 5, напряжение на вьиодной шине 17.Формирователи 1 и 2 импульсов осуществляют функцию разделителя четных и цечетньи импульсов.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 1 О и 11 находятся в нулевом состоянии, Импульсы последовательности 1 (фиг. 2 п) поступают на вход формирователя 1, разделяющего данную последовательность на четную и нечетную последовательности, например, последовательность нечетных импульсов с первого выхода формирователя 1 (фиг.28), поступает на первый элемент И 6 и второй инвертор 16, а последовательность четных импульсов с второго выхода формирователя 1 (фиг.261 поступает на четвертый элемент И 12.Импульсы последовательности (фиг, 25) поступают на вход формирователя 2,разделяющего данную последовательность на четную и нечетную последовательности, например, последовательность нечетных импульсов с первого выхода формирователя 2 (фиг.2 ) поступает на второй элемент И 8, д последовательность четньи импульсов с второго выхода формирователя 2 (фиг, 2 ь,) поступает на третий элемент И 9. В зависимости от состояния первого триггера 5 импульс одной из последовательностей (например, нечетной) пройдет через элементы И 8 и ИЛИ 7 ца второй вход элемента И 6, ца третий вход которого поступает разрешающий потенциал с инверсного выхода триггера 11, Если поступающие на первый и второй входы элемента И 6 импульсы совпадают во времени, то на выходе элемента И 3 появляется импульс (фиг. 2 Ж), который переключает триггер 10 в единичное состояние (фиг, 2), при котором выходной сигнал триггера 10 разрешает по первому входу срабатывание пятого элемента И 13.По окончании импульса, поступающего с первого выхода формирователя 1, на выходе инвертора 16 устдцдвливдется единичный сигнал, разрешающий срабатывание элемента И 13. На выходеэлемента И 13 появляется импульс, который зызывает установку триггера 11 в единичное состояние (фиг. 2 й), а также переключение триггера 5 в противоположное состояние (фиг. 2 ц), 5 тогда на второй вход элемента И 6 через элемент ИЛИ 7 будут поступать импульсы четной последовательностис элемента И 9.Единичный сигнал с прямого выхода триггера 11 подготавливает по первому входу элемент И 12 и очередной импульс с второго выхода .Формирователя 1 проходит через элемент И 12 на выход устройства (фиг, 2 А), а также 15 возвращает в исходное состояние триггер 10 (фиг, 2. По окончании импульса на выходе элемента И 12 единичный .сигнал с выхода инвертора 15 разрешает по входу срабатывание эле мента И 14, единичный сигнал с выходакоторого возвращает триггер 11 в исходное состояние.Импульсы четной последовательности 1 с второго выхода формировате2ля 2 будут поступать через элементы И 9 и ИЛИ 7 до тех пор, пока очередной импульс не пройдет через элементы И 6 и 13 и не перебросит триггер 5 в противоположное состояние. При ЗО этом на выходе элемента И 6 формируются импульсы различной длительности, соответствующей перекрытию во времени на его входах импульсов с формирователя 1 и с элемента ИЛИ 7 у З 5 в том числе при очень кратковременном перекрытии во времени фронтов импульсов на выходе элемента И 6 могут формироваться и кратковременные помехи, однако импульсы с элемента И 6 4 О поступают не на выходную шину устройства и не переключают непосредственно триггер 5, а вызывают только установку триггера 10 в единичное состояние. 45Если на данном такте сравнения длительности входных импульсов, поступающих на элемент И 6, перекрываюся незначительно и из-за этого короткий импульс с элемента И 6 оказывается недостаточным для установки триггера ф, то через период повторения на следующем такте сравнения время перекрытия импульсов возрастает и в конце концов достигает граничного значения, при котором выходной импульс элемента И 6 оказывается достаточным для переключения триггера 10, тогда на выходах элементов И 12 и 13 формируются не короткие помехи, а импульсы фиксированной длительности.На выходе элемента И 12 будут выделяться импульсы с частотой, равной модулю разностной частоты:1 На выходе триггера 10 формируются импульсы формы "меандр с вдвое меньшей частотойУсловие работы предлагаемого устройства:Тъак юп вдк в 1 п нищ- Т сь +ь с 2 ТТапкгде Т и Т- максимальный и мимах винимальный периодыследования импульсов, поступающих навходные шины устройства,и ь ,- длительности импультйсв ксов максимальногои минимального периодов последовательностей, поступающих на входыустройства.Сущность верхнего ограничения суммы длительностей импульсов объясняется тем, что для обеспечения работы устройства необходимо, чтобы бып обеспечен интервал времени между окончанием импульса одной последовательности и началом импульса другой последовательности.При близких значениях сравниваемых частот, когда вероятность частичного перекрытия импульсов на элементе И 6 увеличивается, устройство работает без сбоев и дроблений,и обеспечивает формирование выходных импульсов стандартной длительности, тем самым обеспечивается высокая разреша 1 бщая способность выделения разностной частоты для сколь угодно близких частот входных импульсов.ПИ Заказ 6460/34 Тираж 698 Подписк ал БПП "Патентф, г, Укгород, ул,Проектиая