Устройство для вычитания частот импульсных последовательностей

/ .)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРство СССР1977,во СССР1980 видетел Г 7/50, детельс Р 7/60,о- ле(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ ЧАСТОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее триггеры с первого по восьмой, элементы И с первого по десятый, четырехфазный генератор синхроимпульсов, первый и второй элементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, выход которого подключен к выходу модуля разности частот устройства, первый вход элемента ИЛИ соединен с 5 -входом триггера знака, а второй вход элемента ИЛИ с Р- входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака устройстваа инверсный выход - вторым выходом знака устройства, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И и со входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к 5 -вхо-ду первого триггеру, прямой вЫход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход. - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с, 5 -входом второго триггера, Рвход которого подключен к выходувторого элемента И, а прямой выходвторого триггера соединен с первымвходом третьего элемента И, второйвход которого подключен к первомувыходу четырехфаэного генераторасинхроимпульсов, а выход подключенк Р -входу первого триггера и 5 -входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второйвход которого подключен ко второмувыходу четырехфазного генераторасинхроимпульсов, а выход соединенс Р -входом четвертого триггера,инверсный выход которого подключенк первому входу пятого элемента И,второй вход которого подключен к5 -входу третьего триггера, третийвыход четырехфазного генераторасинхроимпульсов соединен со вторымвходом второго элемента И, второйинформационный вход устройства соединен с первым входом шестого элемента И, а также со входом второгоэлемента НЕ, выход которого подключен к 5 - входу пятого триггера, прмой выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, аинверсный выход пятого триггера сединен с первым входом седьмого эмента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов ик третьему входу шестого элемента Ивыход которого подключен к 5 -входушестого триггера, й -вход которогоподключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого тригера подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которо1119011 5 О 15 го подключен к третьему входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход восьмого элемента И подключен к Р -входу пятого триггера, 5 -входу седьмого триггера, й вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход седьмого триггера подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом четырехфазного генератора импульсов и с Й -входом третьего триггера, выход девятого элемента И подключен к Р -входу восьмого триггера, 5 -вход которого соединен с 5 -входом третьего триггера, а инверсный выход восьмого триггера подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу седьмого триггера и 5 -входу четвертого триггера о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него включены девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый триггеры и одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый элементы И, причем выход пятого элемента И подключен к 5 -входу девятого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Р -входом десятого триггера, инверсный выход уоторого под 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и обработки информации.Известно устройство для вычитания частот, содержащее пять триггеров, два элемента И и элемент ИЛИ с соответствующими соединениями 11 1,Недостатком данного устройства является пониженная точност:ь формирования разностной частоты, обусловленная возможностью сбоев в работе, при синхронном совпадении заднего фронта импульса вычитаемой частоты с передним Фронтом импульсов уменьшаемой частоты. ключен к первому входу двенадцатогоэлемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу девятого триггера,а выход двенадцатого элемента И подключен к В -входу триггера знака ипервому входу элемента ИЛИ, выход десятого элемента И подключен к5 -входу одиннадцатого триггера,й -вход которого подключен ко второму входу четырехфазного генераторасинхроимпульсов, а прямой выход одиннадцатого триггера подключен к первому входу тринадцатого элемента И,второй вход которого соединен счетвертым выходом четырехфаэного генератора синхроимпульсов и с Р -входом девятого триггера, а выходтринадцатого элемента И подключен к1 -входу двенадцатого триггера,5 -вход которого соединен с Ь -входомдевятого триггера, а инверсный выход двенадцатого триггера подключенк первому входу четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу одиннадцатоготриггера и 5 -входу десятого триггера, а выход соединен с Р -входомтриггера знака и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого являетсявыходом модуля разности частотустройства, а прямой и инверсивный выходы трнггера знака являются выходами устройства соответственно положительного или отрицательного знака разности частот,2 При этом на выходе вычитателя недолжна появляться часть сравниваемых импульсов, однако в силу неодинаковости фронтов и длительностейимпульсов уменьшаемой и вычитаемойчастот, которые преобразуются позаднему фронту импульсов синхронизации и заднему фронту инвертированных импульсов синхронизации соответственно, на выходе вычитателявозможно появление ложных сигналов.Кроме того, функциональные возможности ограничены воэможностью получения раэностной частоты в условиях, когда вычитаемая частота больше уменьшаемой.30 3 1119Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство пля полученияразностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащеес первого по восьмой триггеры, спервого по десятый элементы И, четырехфазный генератор синхроимпульсов,первый и второй элементы НЕ, элемент ИЛИ, причем вход первого элемента НЕ соединен с первым входомпервого элемента И и первым входомчастоты устройства, выход первогоэлемента НЕ подключен к 5 -входупервого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выходс первым входом второго элемента И,второй вход которого подключен кпервому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и третьемувходу первого элемента И, выход которого соединен с 5 -входом второготриггера, Р -вход которого подключен к выходу второго элемента И, апрямой выход соединен с первым входом третьего элемента И, второйвход которого подключен к второмувыходу четырехфазного генераторасинхроимпульсов, а выход подключенк Й -входу первого триггера и к 5 -входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второйвход которого подключен к третьемувыходу четырехфазного генераторасинхроимпульсов, а выход соединен З 5с Й -входом четвертого триггера,инверсный выход которого подключенк первому входу пятого элемента И,второй вход которого подключен кЬ -входу третьего триггера, а выход 40соединен с 5 -входом триггера знака, прямой выход которого являетсяпервым выходом знака разности устройства, и с первым входом элемента ИЛИ,вход второго элемента НЕ соединен 45с первым входом шестого элемента Ии со вторым входом частоты устройства, а выход второго элемента НЕ подключен к 5 -входу пятого триггера,прямой выход которого соединен со 50вторым входом шестого элемента И,а инверсный выход - с первым входомседьмого элемента И, второй входкоторого подключен к второму выходучетырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестогоэлемента И, выход которого подключен к Б -входу шестого триггера,1 4вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выходк первому входу восьмого элемента И,второй вход которого подключен кпервому выходу четырехфаэного генератора синхроимпульсов, а выходк й -входу пятого триггера, 5входу четвертого триггера и Э -входу седьмого триггера, й -вход которого подключен к третьему выходучетырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход - к первому входу девятого элемента, второйвход которого соединен с четвертымвыходом четырехфазного генераторасинхроимпульсов и с Я -входом третьего триггера, а выход подключен кЙ -входу восьмого триггера, 5 -входкоторого соединен с 5 - входомтретьего триггера, а инверсный выходподключен к первому входу десятогоэлемента И, второй вход которогоподключен к 5 -входу седьмого триггера и к 5 -входу четвертого триггера, а выход соединен с Р -входомтриггера знака, инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входомэлемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу разности частот устройства 2;1,Недостатком известного устройства является пониженная точность формирования разностной частоты при работе с частотами, незначительноотличающимися друг от друга и близкими к частоте четырехфазного генератора синхроимпульсов. При этомсказывается неравномерность импульсных потоков после их синхронизации,что приводит к прохождению на выходустройства ложных синхронизированных импульсов входных частот, которые взаимно не поглотились.Цель изобретения - повышение точности путем устранения ложных импульсов на выходе при близких входных частотах.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для вычитаниячастот импульсных последовательностей, содержащее с первого по восьмой триггеры, элементы И с первогопо десятый, четырехфазный генераторсинхроимпульсов, первый и второйэлементы НЕ, триггер знака и элемент ИЛИ, выход которого подключенк выходу модуля разности частот устройства, первый вход элемента ИЛИ40 соединен с 5 -входом триггера знака, а второй вход элемента ИЛИ - с Я-входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака устройства, а инверсный 5 ,выход - вторым выходом знака устройства, причем первый информационный вход устройства соединец с пер-. вым входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход О которого подключен к Э -входу перво-, го триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И, 5 второй вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с 5 -входом второго триггера, Р -вход которого подключен к выходу второго элемента 20 И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, 25 а выход подключен к Р -входу первого триггера и Б -входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого З 0 подключен к, второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Р входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу35 пятого элемента И, второй вход которого подключен к 3 -входу третьего триггера, третий выход четырехфазного генератора синхроимпульсов соединен с вторым входом второго элемента И, второй информационный вход устройства соединен с первым входом шестого элемента И и с входом второго элемента НЕ, выход которого подключен к 5 -входу пятого триггера,45 прямой выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход пятого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого50 подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к ,5 -входу шестого триггера, Р -вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого триггера подключен к первомувходу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход восьмого элемента И - к Р -входу пятого триггера, 5 -входу седьмого триггера, Р -вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход седьмого триггера подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с Ц -входом третьего триггера, а выход подключен к Й -входу восьмого триггера, Б -вход которого соединен с 5 - входом третьего триггера,.а инверсный выход восьмого триггера подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу седьмого триггера и к 5 -входу четвертого триггера, введены девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый триггеры, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый элементы И, причем выход пятого элемента И подключен к 5 -входу девятого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с Й -входом десятого триггера, инверсный выход которого под" ключен к первому входу двенадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу девятого триггера, а выход соединен с 5 -входом триггера знака и первым входом элемента ИЛИ, выход десятого элемента И подключен к 5 -входу одиннадцатого триггера, й -вход которого подключен к второму входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход - к первому входу тринадцатого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с Р -входом девято" го триггера, а выход тринадцатого элемента И подключен к Р -входу двенадцатого триггера, 5 -вход которого соединен с 6 "входом девятого триггера, а инверсный выход двенадцатого триггера подключен к первому входу четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу одиннадцатого триггераО 7и к Я -входу десятого триггера,а выход соединен с Я -входом триггера знака и вторым входом элементаИЛИ, выход которого является выходоммодуля разности частот устройства,5а прямой и инверсный выходы триггера знака являются выходами устрой, ства для индикации положительногоили отрицательного знака разностичастот соответственно.На фиг.) представлена структур")ная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - временные диаграммы четырехфазного генератора синхроим"пульсов. 15Устройство для вычитания частотимпульсных последовательностейсодержит триггеры 1 - 12, триггер 3знака, элементы И 14 " 27, элементыНЕ 28 и 29, элемент ИЛИ 30, четырехфазный генератор синхроимпульсов 31.Устройство работает следующимобразом.При отсутствии входных сигналовтриггеры 1 и 5 в единичном состоянии 25триггеры 2,3,4,6,7,8,9,10,11,12 - внулевом состоянии, а триггер 13 знака - в режиме хранения, Четырехфазный генератор синхроимпульсов 31 вырабатывает последовательно на каждомиз выходов синхроимпульсы длительностью Т =частоты Е =с=сь= сс 1 Хпоказанные йа фиг,2,Синхроимпульсы частоты Епоступают на второй вход элемента И 16,на третий вход элемента И 19 и навторой вход элемента И 20. Синхроимпульсы частоты Е . поступают навторой вход элемента И 17, на второй вход элемента И 24, на Р - входтриггера 11. Синхроимпульсы частоты 4 ОЕсзпоступают на третий вход элемента И 14, на второй вход элемента И15 и на второй вход элемента И 2.Синхроимпульсы частоты Г поступаютна к -вход триггера 3, на Р -вход 45триггера 9, на второй вход элементаИ 22 и на второй вход элемента И 26,Импульсы частоты Е и Е разрешаютпрохолдение синхроймпульсов частоты Есз ичерез элементы И 14 и 50И 19 соответственнд. Первые пришедшие синхроимпульсы частоты Юсэ и Еспроходят через элементы И )4 й И 19соответственно, устанавливая триггер 2 и триггер Ь в единичное состояние. Следующие синхроимпульсы частот Гси с 5 проходят через элементыИ )6 и И 2 соответственно и сбра 011 8 сывают триггери триггер 5 в нулевое состояние, после этого триггеры находятся в режиме хранения до прихода следующего импульса чаюОт,Е и Е соответственно. Следующие сийхроймпульсы частот с ипроходят через элементы И 15 и И 20 соответ" ственно, устанавливая в нулевое состояние триггер 2 и триггер 6, которые своим прямым выходом запрещают прохождение синхроимпульсов, и 1 с через элементы И 16 и И 21. Таким образом, на выходе элементов И 16 и И 21 формируется последователь" ность синхронизированных импульсов с частотами 1 и Г и скважностью Ф=т/Тс, где Ту =1/; Т 1/ с 1, =Тс, где Т =1/ Тс =1/ЕС 5.Синхронизированные импульсы с частотамии Е устанавливают триггер 3 и триггер 7 соответственно в единичное состояние. Триггер 3 и триггер 7 своими прямыми выходами разрешают прохождение синхроимпульсовси 1 с чере з элементы И 17 и И 22 соответственно, Синхроимпульсы частот с ипроходят через элементы И 7 и И 22, устанавливая в ну. левое состояние триггер 4 и триггер8, которые своими инверсными .выходами разрешают. прохолдение синхронизированных сигналов частот Е и 2через элементы И 18 и И 23. Если доприхода следующего синхронизированного импульса частоты Е на триггер 4 поступает синхронизированныйимпульс частоты , то триггер 4устанавливается в единичное состояние, и своим инверсным выходомзапрещает прохолдение импульсов лчерез элемент И 18. В противном случае синхронизированный импульс шроходит через элемент И 18, устанавливая триггер 9 в единичное состояние,который своим прямым выходом разрешает прохождение синхроимпульсачастоты Ечерез элемент И 24. Синхроимпульс частоты Г проходит через элемент И 24, устанавливая в нулевое состояние триггер 10, которыйсвоим инверсным выходом разрешает прохождение синхронизированногосигнала частоты Е через элемент И25 и элемент ИЛИ 30 на выходную шину устройства, устанавливая триггер13 знака в единичное состояние,Когда частоты Е и Е незначительноотличаются друг от друга и близки190110сов, среднеЕ значение частоты которой равно- . Аналогично, если1) Е синхронйэнрованный импульсчастоты К через элемент И 27 и элемент ИЛИ 30 проходит на выходную шину устройства, устанавливая триггер13 знака в нулевое состояние. Вэтом случае на выходе устройстваполучаем последовательность импуль- О сов, значение частоты которой равноЕ - Г, Т,е., на выходе раэностнойчастоты устройство имеет значениеразностной частоты равное 1 - Е.Предлагаемое устройство для деления частоты импульсных последовательностей исключает прохождение навыход ложных импульсов синхронизированных входных частот, что обуславливает его повышенную точность ипозволяет работать с сигналами,близкими к частоте синхронизации. Фп гоставитель В,Данчеев ехред С,Мигунова Корректор . А Тяско Воловик а Заказ 7454/36 Тираж 698 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушФилиал ППП "Пате город, ул. Проектна к частоте четырехфаэного генератора синхроимпульсов 31, синхронизированные сигналы частоты Г иобладают неравномерностью. При этомсуществует возможность прохождениявторого синхронизированного импульса частоты Е через элемент И 18до прихода синхронизированного импульса частоты Е , что приводитк прохождению следующего синхронизированного импульса частоты через элемент И 23, который устанавливает триггер 1 О в единичное состо"яние, запрещая прохождение следующего синхронизированного импульсачастотыустанавливающего триггер 12 в единичное состояние, темсамым поглощая ложные импульсы навыхода. устройства. Таким образом,,если при )Г на выход устройствапроходит последовательность импульПодписное комитета СССР открытий кая наб., д. 4/5