Цифровой частотный дискриминатор Советский патент 1984 года по МПК H03K5/26 

Изобретение относится к импульс-ной технике и может быть использова но для управления процессом выбора сигнала средней частоты из трех вхо ных, поступающих от датчиков с частотно-зависимой выходной зарактерис тикой. Известно устройство для сравнени трех частот, содержащее три блока синхронизации, три триггера, генера тор импульсов, элемент И-НЕ и инвертор fl J. Недостатком данного устройства я ляется невозможность его использова ния для вьщеления средней частоты из трех входных без перекоммутации связей между составляющими его элементами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой частотный дискриминатор, содержапщй два идентичных канала, каждый из которых включает триггер, счетчик импульсов, элемент И и элемент ЗАПРЕТ, выход которого подключен к счетному входу счетчика импуль сов, прямой вход - к соответствукицей входной шине и первому входу, элемента И, инверсный вход - к выходу счетчика импульсов и второму входу элемента И, выход которого соединен с ,S -входом триггера, прямой выход ко торого подключен к соответствующей выходной шине, при этом выходы счетчиков импульсов обоих каналов через первый элемент ИЛИ соединены с собственными R-входами и выходом запуска одновибратора, выходы элементов И обоих каналов через второй элемент И .соединены с R-входом одновибратора выход которого подключен к первому R-входу триггера в каждом канале, второй,R-вход триггера в каждом канале соединен с выходом элемента И другого канала, а инверсные выходы триггеров в обоих каналах через дополнительный элемент И подключены к третьей выходной шине. Устройство позволяет путем количественного наращивания каналов выде 11ять максимальную частоту из N входиых сигналов X 23 Однако известное устройство не позволяет выделять среднюю частоту из трех входных сигналов., Цель изобретения - вьщеление сред ней из трех сравниваемых частот. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой частотный дискри минатор, содержащий N идентичных каналов, где N - число сравниваемых частот, каждый из которых включает триггер, первый элемент ИЛИ, счетчик импульсов, вход которого подключен к соответствующей входной шине, выход к собственному входу запрета, и элемент И, первый взод которого подключен к входу счетчика импульсов, второй вход - к выходу счетчика импуль;сов, выход - к 5-входу триггера, выход которого подключен к соответствующей выходной шине, и N-входовый элемент ИЛИ, каждый из входов которого соединен с выходами элементов И одного из каналов, при этом выход элемента И каждого канала через соответствующие первые элементы ИЛИ ДРУ- ; гих каналов подключен к R-входу тригге.ров этих каналов, а К -входы всех счетчиков импульсов объединены, введен дополнительный триггер, R-вход которого подключен к шине импульсов сброса, 5-вход - к выходу N -входового элемента ИЛИ, выход - к R-BXOдам счетчиков импульсов, а в каждый канал введен второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом элемента И данного канала, а входы - с выходами счетчиков импульсов других каналов. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит три идентичных канала 1, каждый из которых включает счетчик 2 импульсов, триггер 3, элемент И 4, первый, второй и N-входовый элементы ИЛИ 5-7, дополнительный триггер 8, входные 9 и выходные 10 шины и шину 11 импульсов сброса. -В каждом канале вход счетчика 2 подключен к входной шине 9 и nepaofiy входу элемента И 4, а его выход - к собственному входу запрета и второму входу элемента И, выход которого соединен с S-входом триггера 3. Выход триггера 3 подключен к выходной шине 10, а его R-вход - к выходу элемента ИШ 5. Выход элемента ИЛИ 7 соединен с третьим входом элемента И 4. Выход элемента И 4 каждого канала через соответствующие элементы ИЛИ подключен к R-входу триггеров 3 других каналов, входы элемента ИЛИ 6 каждого канала - к выходам счетчиков 2 других каналов, входы элемента ИЛИ 7 - к выходам элементов И 4 всех каналов, а его выход соединен с 5-входом триггера 8. R-вход триггера 8 подключен к шине 11 импульсов сброса, а его выход - к объединенным R-входам счетчиков 2. Цифровой частотньй дискриминатор работает следующим образом, При включении питания все счетчики 2 устанавливаются в нулевое состояние, а на нулевой вход триггера 8 начинают поступать импульсы сброса, принадлежащие к одной из серий такто вой сетки. Триггеры 3.остаются в . произвольном состоянии. На счетные входы счет.чиков 2 от соответствующих входных шин 9 поступают импульсы входных частот Р,р2 Fa, предварительно привязанные (засинхронизированные) к соответству ющим импульсам многофазной тактовой сетки. Счетчики импульсов переключаются по передним фронтам входных сигналов По заполнении любого из трех счетчиков 2, например счетчика, на счетный вход которого поступают импульсы наибольшей частоты из трех входных, сигнал его переполнения поступает на первый вход элемента И 4 своего канала и через элементы ИЛИ 6 двух других каналов - на третьи входы элементов И 4 этих каналов. Кроме того, этот сигнал поступает непосредственно на вход запрета данного заполнившегося счетчика импульсов, запрещая для него процесс дальнейшего счета. Следующим заполняется тот счетчик 2, на: счетный вход которого поступают импульсы средней частоты. При появлении сигнала переполнения на его выходе входной импульс, вызвавший это переполнение, через элемент И 4 своего канала, открытый по всем трем входам, поступает на единичный вход своего триггера з и через элемен ты ИЛИ 5 двух других каналов - на нулевые входы триггеров 3 этих каналов, устанавливая их в О или подтверждая их нулевые состояния. Кроме того, этот же импульс с выхода элемента И 4 выбранного канала, т.е. канала, счетчик 2 которого переполняется в процессе счета вторым, чере элемент ИЛИ 7 поступает на 5-вход триггера 8, устанавливая его в 1. С выхода триггера 8 на 1 -входы счетчиков 2 поступает сигнал сброса, устанавливающий все счетчики в нулевое состояние. Сброс счетчиков вызывает появление сигнала логического О на 5-входе триггера 8. В момент прохождения очередного импульса сброса по шине 11 триггер 8 переключается из . единичного в нулевое Состояние, разрешая счетчикам 2 дальнейший счет входных импульсов. Формирование сигнала на одной из выходных шин 10 дискриминатора заканчивается. Если при дальнейшем счете входных импульсов вторым по очереди переполняется какой-либо другой счетчик 2, то происходит сброс ранее выбранного триггера 3 и переход в 1 вновь выбранного триггера 3. Разрешанлцая способность предлагаемого дискриминатора определяется соотношением емкости счетчиков 2 и степенью . разброса входньпс импульсных сигналов по частоте.Чем меньше различие по частоте входных сигналов, тем большая должна быть емкость счетчиков, чтобы компенсировать влияние фазовых сдвигов входных сигналов друг относительно друга на точность выбора средней частоты. Частотный дискриминатор обеспечивает удовлетворительную точность выбора средней частоты из трех в тех случаях, когда выполняется соотношениеЛТ где N - емкость счетчика в каждом канале дискриминатора; Т - средний период .следования входных сигналов; наименьшее отличие периода следования сигналов выбранного канала от периода следования сигналов в канале с наибольшей частотой, при котором еще обеспечивается . правильный выбор средней частоты; определяется периодом следования импульсов Т1РИВЯЗКИ.

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий N идентичных Лавалов, где N- число сравниваемых частот, каждый из которых включает триггер, первый элемент ИЛИ, счётчик импульсов, вход которого подключен к соответствующей входной шине, выход - к собственному входу запрета, и элемент И, первый вход которого подключен к входу счетчика импульсов, второй вход - к выходу счетчика импульсов, выход - к S-входу триггера, выход которого подключен к со-г ответствующей выходной шине, и.N-вxoдовый элемент ШШ, каждый из входов которого соединен с выходами элементов И одного из каналов, при этом выход элемента И калвдого канала через соответствующие первые элементы ИЛИ других каналов подключен к R-входу триггеров этих каналов, а R-входы всех счетчиков импульсов объединены, отличающийся тем, что, с целью вьзделения средней из трех сравниваемых частот, в него введен дополнительный триггер, R-вход которого подключен к шине импульсов сброса, S -вход - к выходу М-входового элемента ИЛИ, выход - к R-входам (Л счетчиков импульсов, а в каждый канал введен второй элемент ШШ, выход которого соединен с третьим входом элемента И данного канала, а входы - с выходами счетчиков импульсов других каналов., СХ) со Од сл 9д