Цифровой фазовращатель

(9 О Н 17/08 5) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИСА ЕЛЬС 9 17и С.Н. Малюков ССС 198 тельств К 25/04 АЩАТ ЕЛЬ ет быть исп полнительно тического ре АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение мозовано в качестве иэлемента систем авт гулирования по частоте, фазе иливременной задержке. Цифровой фазовращатель содержит счетчик 1 импульсов, блок 2 сравнения, фазозадающийблок 3, буферный регистр 4, элементы И-НЕ 5, 9 и 11 и Р-триггеры 7 и8. Введение генератора 6 одиночныхимпульсов, счетчика 10 импульсов иобразование новых Функциональных связей повышают надежность работы фазовращателя. 4 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве исполнительного элемента систем автоматического регули 5рования по частоте, фазе или временной задержке,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема цифрового фазовращателя; нафиг. 2 - схема генератора одиночныхимпульсов; на фиг. 3 - схема счетчика импульсов; на фиг. 4 - диаграммы,поясняющие работу устройства. 15Устройство содержит счетчик 1 импульсов, счетный вход которого подключен к шине опорного сигнала, авыходы подключены к первым входам бло.ка 2 сравнения, вторые входы которого 20соединены с выходами фазозадающегоблока 3, входы которого соединены свыходами буферного регистра 4, информационный вход которого подключенк шине передачи информации "Инф,", а 25тактовый вход соединен с выходом .элемента И-НЕ 5, первый вход которогоподключен к шине синхросигнала "Синхросигнал", а второй его вход подключен к шине сигнала "Запрос" ик второму входу генератора 6 одиночных импульсов, первый выход которого соединен с шиной опорного сигнала и с тактовыми входами Р-триггеров7 и 8, информационные входы которогосоединены с прямым и сопряженнымвыходами блока 2 сравнения соответственно, выход 0-триггера 7 подключен к шине выходного сигнала, а выход,Э-триггера 8 соединен с первымвходом элемента И-НЕ 9 и с первымвходом счетчика 10 импульсов, второйвход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 11 и с вторым выходом генератора 6, первый выход которого соединен с К-входом Р-триггера 8,а выход счетчика 10 соединен с первым входом элемента И-НЕ 11, выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И-НЕ 8 выход которого соедиУ50нен с входом запись фазозадающего бло.ка 3.Генератор 6 одиночных импульсов(фиг.2) содержит Р-триггеры 12 и 13,тактовые входы которых подключены к55первому входу генератора, к второмувходу которого подключен информационный вход Р-триггера 13, прямой выходкоторого соединен с информационным входом Э-триггера 12, инверсный выход Р-триггера 13 подключен к первому входу генератора и к второму входуэлемента И 14, первый вход которогосоединен с выходом 0-триггера 12, авыход элемента И 14 подключен к вто-рому выходу генератора.Счетчик 1 О импульсов (фиг.3) со"держит элемент И 15, второй вход которого подключен к первому входу счетчика, а выход соединен с тактовымвходом 0-триггера 16, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 17 и с информационнымвходом Р-триггера 16, К-вход которого соединен с вторым входом элемента И 17 и выходом элемента И-НЕ 18,первый вход которой подключен к второму входу счетчика, а второй входэлемента И-НЕ 18 соединен с прямымвыходом 0-триггера 19, инверсныйвыход 0-триггера 19 подключен к выходу счетчика, первому входу элемента И 15 и к Р-входу 0-триггера 19,такто.",ый вход которого подключен квыходу элемента И 17.Устр йство работает следующим образом,На счетный вход счетчика 1 импульсов поступают входные импульсы с частотой повторения й , При этом происоходит периодическое изменение кода,записанного в счетчике импульсов 1с периодом Т = К/Е , где К - коэффициент пересчета счетчика 1 импульсов. Код А; (фиг,4 б) с выходом разрядов счетчика 1 импульсов поступает на первые входы блока 2 сравнения, на вторые входы которого поступает код В; (фиг.4 б) с выходов фазозадающего блока 3 . На выходах Р(фиг.4 в) и Р блока 2 сравнения синхронно с моментами совпадения входных кодов формируются импульсы с часй тотой повторения 1 , = - , сдвину тые один относительно другого на половину периода частоты Г ,. Однако, кроме полезных импульсов, на выходахР и Р блока 2 сравнения присутствуют паразитные импульсы, наличие которых обусловлено влиянием конечных задержек и времени срабатывания реальных элементов устройства. Для фильтрации паразитных импульсов сигналы с выходов блока 2 сравнения подаются на информационные входы двух Р-триггеров 7 и 8 соответственно, на такто 13944 10вые входы которых поступает сигнал опорной частотыоНа вьходах й и й (фиг.4 г,д) 0-триггеров 7 и 8 формируются импуль 5 сы, соответствующие только полезным составляющим сигналов совпадения Р и Р и сдвинутые один относительно другого на половину периода частоты Ги начальной фазой, определяемой моментом совпадения кодов в блоке 2 сравнения. Изменение кода В на выходах фазозадающего блока 3 в соответствии с поступающими на его входы сигналами управления Б 15 (фиг4 а) с выходов буферного регистра 4 вызывает изменение фазы импульсов, следующих с частотой Гна выходах П-триггеров 7 и 8 с минимальным дискретом 20360инм При поступлении сигнала "Запрос" (фиг.4 д) на вход элемента И-НЕ 5 раз решается прохождение сигнала "Синхросигнал" через этот элемент на тактовый вХод буферного регистра 4,что обеспечивает запись в него информации, поступающей на его инфор мационный вход по шине "Инф," К моменту окончания сигнала "Запрос" в буферном регистре 4 будет записан код управления фазой Б, (фиг.4 а). Кроме того, сигнал "Зайрос" поступит на второй вход генератора 6, на первый вход которого поступает опорный сигнал частоты Е Синхронно с частотой Й сигнал "Запрос" появляется на первом выходе генератора 6 и 40 с него пбступает на К-вход Э-триггера 8, обеспечивая блокировку его работы и соответственно работу счетчика 10 (фиг,4 д), а также перепись информации (фиг.4 к) из буферного ре гистра 4 в фазозадающий блок 3 на момент записи информации в буферный регистр 4. По окончании сигнала "Запрос" синхронно с частотой Й, на втором выходе генератора 6 формируется одиночный импульс, который посту. пает на второй вход счетчика 10 и устанавливает его выход в исходное состояние, Этот же импульс пройдет на вход Запись фазозадающего блока 3 через элементы И-НЕ 11 и 9, если на первый входэлемента И-НЕ 11 поступает разрешающий потенциал с выхода счетчика 10, который появляется в случае записи в фазозадающийблок 3 запрещенного управляющего кода Б , относящегося к исключеннымсостояниям счетчика 1 импульсов.Следовательно, если в буферныйрегистр 4, по каким-либо причинамзаписан запрещенный код управленияфазой, по следующему сигналу "Запрос" в буферный регистр 4 записывается рабочий код управления фазойи сформированный сигнал "Сброс" свторого выхода генератора 6 черезэлементы И-НЕ 11 и 9 поступит на вход"Запись" фазозадающе 1 о блока 3 иобеспечивает смену фазозадающегокодав нем, что приводит к разблокировке выхода устройства,Генератор 6 работает следующимобразом.На первый вход генератора подается опорный сигнал частоты Й , который поступит на тактовые входыР-триггеров 12 и 13, С второго входагенератора 6 сигнал "Запрос" поступает на информационный вход Р-триггера 13, Синхронно с частотой Г,сигнал Запрос появляется на выходах 0-триггера 13, с инверсного выхода которого сигнал поступает напервый выход генератора (фиг.4 е),а с прямого выхода Р-триггера 13сигнал поступает на П-триггер 12,С задержкой на один такт частотый сигнал "Запрос" появляется на пряомом выходе Э-триггера 12. Задержанный и незадержанный сигналы с выхода П-триггеров 12 и 13 поступают насоответствующие входы элемента И 14,на выходе которого формируется синхронно с частотой Й импульс, который поступает на второй выход генератора 6.Следовательно, в каждом цикле обращения к устройству по сигналу нЗапрос" генератор формирует одиночный,импульс, длительность которого равнапериоду следования частоты,Счетчик 10 работает следующимобразом.Предположим, что инверсный выход0-триггера 19, который является и выходом счетчика находится в состоянии логического нуля. Этот потенциал поступит на первый вход элементаИ 15 и запретит прохождение через него импулвсов И, поступающих с пер-вого входа счетчика на второй входэлемента И 15.При обращении к устройству по сигналу "Запрос" (фиг,4 д) сформируется сигнал "Сброс" (фиг,4,ж), который поступит на второй вход счетчика и с него через элемент И-НЕ 18 на К-вход Р в тригге 16, устанавливая его инверсный выход в состояние логической единицы, которая подается на первый вход элемента И 17, на второй вход 1 р которого через элемент И 18 поступает сигнал "Сброс". Проходя через элемент И 17, сигнал "Сброс" своим задним фронтом переводит инверсный выход Р-триггера 19 в состояние логи ческой единицы, разрешая прохождение импульсов совпадения Й через элемент И 15 на тактовый вход Р-триггера 16, в котором подсчитываются импульсы совпадения Й, По второму 2 О импульсу Р-триггер 16 положительным фронтом выходного сигнала переводит инверсный выход Р-триггера 19 в состояние логического нуля, запрещает дальнейший счет ймпульсов Й. 25 формула изобретенияцифровой фазовращатель, содержащий первый счетчик импульсов, блок сравнения, фазозадающий блок, буферный регистр, два Р-триггера и три элемента И-НЕ, причем счетный вход первого счетчика импульсов и синхровходы Р-триггеров соединены с входной шиной опорного сигнала, а инфор 35 мационные входы первого и второго В-триггеров подключены к основному и сопряженному выходам блока сравнения,первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами первого счетчика импульсов и фазозадающего блока, информационные входы которого соединены с выходами буферногорегистра, информационный вход которого соединен с входной информационной шиной, тактовый вход буферногорегистра подключен к выходу первогоэлемента И-НЕ, входы которого соединены с входными шинами "Синхросигнал" и "Запрос", вход "Запись" фазоэадающего блока . подключен к выходу второго элемента И-НЕ, второйвход которого соединен с выходомтретьего элемента И-НЕ, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введеныгенератор одиночных импульсов ивторой счетчик импульсов, вход счетакоторого соединен с первым входом вто.рого элемента И-НЕ и инверсньк выходом второго Р-триггера, синхровходкоторого подключен к тактовому входугенератора одиночных импульсов, информационный вход которого соединенс входной шиной "Запрос", а его второй выход подключен к второму входутретьего элемента И-НЕ и к входусброса второго счетчика импульсов,выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, причемпервый выход .генератора одиночныхимпульсов подключен ко входу сбросавторого Р-триггера./уф .Ти НИИПИ Государст по делам иэобр Москва, Ж