Фазовращатель

(19) (11) 1)4 О 01 В 25/04 И 88.8)идетельство СССР 1 В 25/04, 1980. етельство СССР 1 В 25/04, 1983. госуддрственный комитет сссрпо делАм изоБРетений и отнрытий АНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к ради технике и может использоваться для построения устройств точной задержки импульсов, исполнительных устройств в системах фазовой автоподстройки. Цель изобретения ускорение времени установки фазового сдвига. Фазовращатель содержитблок временной привязки 1, счетчикс переменным коэффициентом пересчета 2, триггер 3, логические элементы (ЛЭ) И 4, 12, 6 и 17, опорный генератор 5, генератор сдвинутых последовательностей 6, реверсивный счетчик 7, коммутатор 8, вентильные группы 9 и 1 О, элемент задержки 11, ЛЭ ИЛИ 13 и 18, ЛЭ НЕ 14и 15, вход 19 "Направление сдвига .фаз", вход синхронизации 20, группувходов "Код числа сдвигов" 20.1,21 М, выход фазовращателя 22, блоквентильных групп 23, схему формирования дополнительного импульса 24,устройство коррекции знака 25. Введение в фазовращатель вентильныхгрупп 9 и 10 позволяет вводить в 123435счетчик 2 код,. наиболее удобный для быстрой обработки заданного фазового сдвига. 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использованодля построения устройств точной задержки импульсов, исполнительныхустройств в системах фазовой автоподстройки.Цель изобретения - ускорение времени установки фазового сдвига,Введение новых элементов и связей позволяет путем установки оптимального кода сдвига фаз, введениякоррекции знака сдвига фаз и преобразования обратного кода в дополнительный код уменьшить временныезатраты на установку заданного фазового сдвига, особенно при переходеот одного знака приращения фазы кдругому,.Введение первой и второй вентиль 1ных групп позволяет вводить в счетчик с переменным коэффициентом код,наиболее удобный для быстрой отработки заданного фазового сдвига.На чертеже представлена функциональная схема фазовращателя,Фазовращатель содержит блок 1временной привязки, счетчик 2 с переменным коэффициентом пересчета,триггер 3, основной элемент И 4,опорный генератор 5, генератор 6сдвинутых последовательностей, реверсивный счетчик 7, коммутатор 8,первая 9 и вторая 10 вентильныегруппы, элемент 11 задержки, первыйдополнительный элемент И 2, первый элемент И 1 Н 13, элементы НЕ 14и 15, второй 16 и третий 17 дополнительные элементы И, второй элемент ИЛИ 18, вход 19 "Направлениесдвига фаз", вход синхронизации 20,группу входов "Код числа сдвигов"21121.Ц, выход фазовращателя 22, блок вентильных групп 23,схему формирования дополнительного импульса 24, устройство коррекции знака 25,5 О 5 20 25 30 35 40 45 Блок 1 временной привязки первым входом соединен с входом синхронизации фазовращателя и с входом синхронизации счетчика 2 с переменным коэффициентом пересчета, а выходом через триггер 3 - с первым входом логического элемента И 4. Опорный генератор 5, соединенный с входом генератора сдвинутых последовательностей 6, который, как и реверсивный счетчик 7, подключен к входам коммутатора 8 последовательностей, выход 22 которого, являющийся вьжодом фазовращателя, соединен с вторыми входами блока 1 временной привязки и логического элемента И 4, своим выходом подключенного к счетному входу реверсивного счетчика 7. Вход "Знак операции" счетчика 7 через устройство коррекции знака операции 25 соединен с входом 19 сигнала "Направление сдвига фаз", второй вход .которого подключен к шине 21.И старшего разряда устанавливаемого в счетчик 2 кода. Эта шина 21.й совместно с другими шинами 21.1 21.2, устанавливаемого кода подключена к информационным входам счетчика 2 через вентильные группы 9 и 1 О, при этом второй вход вентильной группы 9 соединен с шиной 21 А и с вторым входом устройства 25 вход элемента НЕ 15), а второй вход другой вентильной группы 10 подключен к второму выходу устрой- . ства 25 коррекции знака операции ( выход элемента НЕ 15). Кроме того, выход блока 1 временной привязки соединен со счетным входом счетчика 2 через последовательное соединение элемента 11 задержки, логического элемента И 12 и логического элемента ИЛИ 13, причем второй вход логического элемента И 12 подключен к второму выходу устройства коррекции знака операции 25 выход элемента ИЛИ 18), а второй вход логического элемента ИЛИ 13 подключенк выходу логического элемен-та И 4Устройство коррекции знака операции 25 содержит два логических эле.мента НЕ 14 и 15, два логическихэлемента И 16 и 17 и логическийэлемент ИЛИ 18, при этом первыйвход устройства коррекции знака опе.рации соединен с первыми входамилогических элементов И 16 и П через логический элемент НЕ 14 и непосредственно, вторые входы логических элементов И непосредственнои через логический элемент НЕ 15соединены с вторым входом устройства коррекции, выходы логическихэлементов И через логический элемент ИЛИ 8 подключены к первомувыходу устройства коррекции, а еговторой выход подключен к выходу глогического элемента НЕ 15,Иэ особенностей выполнения отдельных функциональных элементовфазовращателя следует отметить особенности выполнения вентильныхгрупп 9 и 10. Если при подаче наих управляющие входы разрешающихнапряжений на выходах вентильнойгруппы 9 повторяются сигналы, поступившие на входы установки кода,то на выходах вентильной группы10 вырабатываются противоположныелогические сигналы. Другими словами, вентильная группа 9 записываетв счетчик 2 прямой код числа М навходе 21.12.Й установки кода,а вентильная группа 10 записывает.в счетчик 1 обратный код числа Мна входе установки кода.В целом блок вентильных групп23 служит для ввода в счетчик 2наиболее экономичного кода для от-работки заданного фазового сдвига(если вводится код числа сдвигаиК - , где и - емкость счетчика 2,то код вводится без изменений, еслиже код меньше половины емкостисчетчика 2; то вводимый код инвертируется на обратный). Схема 25 формирования дополнительных импульсов служит для подачи в счетчик 2 дополнительного импульса при введении в него обратного кода, тем самым обратный код преобразуется в дополнительный код.Устройство 25 коррекции предназначено для изменения знака операции реверсивного счетчика в зависимости от сигнала на шине 21.Нстаршего разряда кода числа сдвига,который меняется в зависимости оттого, больше или меньше половиныемкости счетчика 2 составляет вводимый код. Если вводимый код больше половины емкости счетчика 2,сигнал знака операции не меняется, 1 О Если вводимый код меньше, сигналзнака операции меняется на противоположный.Фазовращатель работает следующимобразом.15 В исходном состоянии счетчик 2находится в нулевом состоянии, триггер 3 находится в положении, при котором на его выходе отсутствуетнапряжение и логический элемент 20 И 4 оказывается запертым. Тактовыесигналы с выхода опорного генератора 5 поступают на вход генератора6 сдвинутых последовательностей,имеющего 1 выходов, на каждом из ко торых формируется последовательность импульсов с длительностью 1ои периодом Т . Временный сдвиг кажодой поспедовательности относительнопредыдущей равен Т =Т /и=1 Послед о о З 0 довательность, пропускаемая коммутатором 8 на выход фазовращателя,определяется текущим состоянием реверсивного счетчика 7. Для обеспечения сдвига последоваЗ 5 тельности на выходе фазовращателяна входы 21.1. ,21.Й установкикода подается код числа сдвига 1,а на вход 19 "Направление сдвигафаз подается логический сигнал " " 40 при одном требуемом направлении сдвига фаз и логический сигнал "0" припротивоположном требуемом направлении сдвига фаз, и, кроме того, дляуправления началом осуществления 45 фазового сдвига на вход 20 синхронизации фаэовращателя поступает короткий сигнал синхронизации. Всеговозможны четыре основных вариантасовокупности команд сдвига: сдвиг 50 вправо (в сторону увеличения фазового сдвига) или сдвиг влево (всторону уменьшения фазового сдвига)и ипри К - и при КЬ - (максимальное2 255 значение К равно 0-1, а минимальное 1). Допустим, что сдвигу фазы вправосоответствует логический сигнал "1 "на входе 9 "Направление сдвига фаэ".Рассмотрим отработку фазовращателем различных вариантов сдвига.Вариант Т (сдвиг вправо при К,с ( - ). Для К - характерно отсутсти и2 2вие логического сигнала "1" на шине 21.М старшего разряда установки кода, откуда следует, что на управляющем входе вентильной группы 9 сигнал отсутствует и код К через вентильную гРуппу 9 на информационные входы счетчика 2 не поступает. С другой стороны, логический сигнал "0" на,шине 21.И старшего разряда установки кода поступает на устройство коррекции знака операций 25, в котором на вход логического элемента НЕ 15 и на втором выходе устройства 25 логический сигнал , 11 И Этот сигнал поступает на вход управления логического элемента И 12, открывая его, и на вход управления вентильной группы 10, в результате чего на информационные входы счетчика 2 поступает обратный код числа К Допустим, К,=1 и число К в прямом двоичном коде должно иметь вид 0001, а на информационные входы счетчика 2 с выхода вентильной группы поступает код 1110.Поскольку требуется осуществить сдвиг вправо, то на вход логического элемента НЕ 14 поступает логический сигнал "1", в результате чего на оба входа логического элемента И 7 поступают сигналы, которые с выхода элемента И 17 через элемент ИЛИ 18 поступают на вход "Знак операции" На входы логического элемента И 16 сигналы не поступают, поэтому отсутствует сигнал и на выходе этого элемента.Сигнал синхронизации, поступающий на фазовращатель, проходит на вход синхронизации счетчика 2, и обратный код числа К, (1110) записывается в этот счетчик, Кроме того, в блокевременной привязки временное положение команды синхронизации, которое может быть любым, переносится на момент появления очередного выходного импульса фазовращателя. С выхода блока 1 сиг-. нал поступает на единичный вход триггера 3, который меняет свое , состояние и подает на логический , элемент И 4 разрешающее напряжение,а также поступает на элемент 11задержки, в котором задерживаетсяна время чуть больше Й и через открытый логический элемент И 12и логический элемент И 13 поступает на счетный вход счетчика 2, увеличивая записанный в нем код 111 О) на единицу . Первый же выходО ной импульс фазовращателя поступает на выход элемента И 4, откудаследует на счетный вход реверсивного счетчика 7 и через логический элемент ИЛИ 13 на счетный, вход15 счетчика.2. Поступление импульсана реверсивный счетчик 7 приводитк изменению состояния этого счетчика на единицупредположим,в сторону увеличения), в результаТе .20 чего коммутатор 8 отключает от вы-хода фазовращателя идущую последовательность импульсов и подключает квыходу следующую последовательность.Поступление импульса на счетчик 225 приводит к переполнению этого счетчика счетчик устанавливается,в состояние 0000) и появлению на:еговыходе сигнала переполнения, поступающего на нулевой вход триггера: 3,Зц возвращаемого в исходное состояниеи снимающего поэтому с управляющего входа логического элемента И 4разрешающий потенциал,Таким образом, за К 1= период35 сигнала фазовращатель переходит надругую последовательность генератора 6, осуществив сдвиг фазы То,вправо на К= дискрет.40Вариант П (сдвиг вправо приК1 . Для кода Кхарактерно2 2 2 2наличие логического сигнала "1" нашине 21. Н старшего разряда установки,кода, откуда следует, что он пода45ется на управляющий вход вентнль-ной группы 9, через которую на ин-формационные входы счетчика 2 поступает прямой код К, при этом науправляющем входе вентильной группыс выхода логического элемента НЕ 15существует логический сигнал "0"и эта группа заперта. Допустим,К =и, тогда число К в прямомдвоичном коде должно йметь вид1111, Поскольку на входы обоихлогических элементов НЕ поступаютлогические сигналы "11, на выходахлогических элементов И 16 и 17, а10 15 20 25 значит, и на выходе логического элемента ИЛИ 18 будет логический сигнал "О", который, поступая на вход "Знак операции" реверсивногосчетчика 7, готовит его к изменению кода в противоположном варианту 1 направлении (в сторону уменьшения кода).Сигнал синхронизации, поступающий на фазовращатель, проходит на вход синхронизации счетчика 2, в результате чего в этот счетчик через вентильную группу 9 записывается прямой код (1111). В блоке 1 временной привязки импульс синхрони.зации синхронизируется импульсом выходной последовательности фазовращателя. С выхода блока 1 этот сигнал поступает на единичный вход триггера 3, в результате чего открывается логический элемент И 4. Первый же выходной импульс фазовращателя поступает на выход элемента И 4, откуда следует на счетный вход реверсивного счетчикаи через логический элемент ИЛИ 13 на счетный вход счетчика 2. Поступление импульса на Ъсчетчик 7 приводит к уменьшению в нем кода на единицу, в результатечего коммутатор 8 отключает от выхода фазовращателя имеющуюся последовательность импульсов и подключает к выходу предыдущую последовательность. Поступление импульса на счет чик 2 приводит к переполнению этого счетчика и появлению на его выходе сигнала переполнения, поступающего на нулевой вход триггера 3 и снимающего с управляющего входа логического элемента И 4 разрешающий потенциал. Таким образом, за ь -К периодасигнала фазовращатель переходит нату последовательность генератора 6,на которую он должен был перейти,осуществив сдвиг фазы Твправо наК =Идискрет,Вариант Щ (сдвиг влево при пК 2). Работа фазовращателя в этом варианте характеризуется записьюв счетчик 2 обратного кода числаК, подачей на него через элементИ 12 цополнительного импульса, образующего в счетчике 2 дополняющий код числа К, и работой ревер 30 35 40 45 50 55 сивного счетчика 7 в сторону уменьшения кода на Кэ единиц.Вариант 17 (сдвиг влево припКв ). Работа фазовращателя в2 этом варианте характеризуется записью в счетчик 2 прямого кода числа К и работой реверсивного счетчика 7 в сторону увеличения кода на Р -К ц единиц.Таким образом, во всех вариантах отработка фазового сдвига фазовращателем заканчивается переходом на нужную последовательность, однако этот переход осуществляется быстрее, чем в предлагаемом варианте фазовращателя и отличается от известного в лучшую сторону. Кроме того, в предложенном варианте фазовращателя обеспечивается более удобный ввод кода числа К. Формула изобретения Фазовращатель, содержащий блок временной привязки, счетчик с переменным коэффициентом счета, триггер, основной элемент И и последовательно соединенные опорный генератор, генератор сдвинутых последовательностей и коммутатор, выход которого соединен с выходом фазовращателя, первым входом основного элемента И и входом блока вре-, менной привязки, второй вход которого соединен с входом сигнала синхронизации и входом счетчика с переменным коэффициентом счета, выходом подключенного к триггеру, вторым входом соединенного с выходом блока временной привязки, а выходом подключенного через основной элемент И и реверсивный счетчик к коммутатору, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения времени установки фазового сдвига, в него введены элемент задержки, два элемента НЕ, два элемента ИЛИ, три дополнительных элемента И и две вентильные группы, первые группы входов которых объединены и подключены к входам начальной установки устройства, а выходы объединены с установочными входами счетчика с переменным коэффициентом счета, второй вход которого через последовательно соединенные элемент ИЛИ,Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 779/56 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дополнительный элемент И и элементзадержки подключен к выходу блокавременной привязки, гричем шинастаршего разряда входов начальнойустановки подключена к установочному входу первой вентнльной группы и соединена с первыми входами остальных дополнительных элементов Ичерез один из логических элементовНЕ и непосредственно, а вторые входы остальных дополнительных элементов И непосредственно и через другойэлемент НЕ соединены с входом направления сдвига фаз, причем выходыостальных дополнительных элементов Ичерез второй элемент ИЛИ подключены к входу "Знак сдвига" реверсивного счетчика, а выход одного из элементов НЕ соединен с входом управ О ления второй вентильной группы ивторым входом первого дополнительного элемента И.