Устройство для вычитания частот импульсных последовательностей Советский патент 1984 года по МПК G06F7/60 

го подключен к третьему входу четырехфаэного генератора синхроимпульсов , а выход восьмого элемента И поключен к R -входу пятого триггера,

5 -входу седьмого триггера, R вход которого подключен ко второму выходу четырехфаэного генератора синхроимпульсов, а прямой выход седмого триггера подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом четырехфазного генератора импульсов и с R -входом третьего триггера, выход девятого элемента И подключен к R -входу восьмого триггера, 3 -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 S -входу седьмого триггера и S -входу четвертого триггера, отличающееся тем, что в него вк1Почены 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 четырехфазног генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R -входом десятого триггера, инверсный выход уоторого подключен к первому входу двенадцатого элемента И, второй вход которого подключен к S -входу девятого триггера а выход двенадцатого элемента И подключен к S -входу триггера знака и первому входу элемента ИЛИ, выход десятого элемента И подключен к 5 -входу одиннадцатого- триггера, R -вход которого подключен ко второму входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход одиннадцатого триггера подключен к первому входу тринадцатого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора синхроимпульсов, и с R входом девятого триггера, а выход тринадцатого элемента И подключен к R -ВХОДУ двенадцатого триггера,5 вход которого соединен с S -входом девятого триггера, а инверсный выход двенадцатого триггера подключен к первому входу четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу одиннадцатого триггера и 5 -входу десятого триггера, а выход соединен с R -входом триггера знака и вторым входом элемента ILTH, выход которого является выходом модуля разности частот устройства, а прямой и инверсивный выходы триггера знака являются выходами устройства соответственно положительного или отрицательного знака разности частот.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ ЧАСТОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОС, ТЕЙ, 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 R- входом триггера знака, прямой выход которого являе.тся первым выходом знака устройства,, а 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 -вхоI ду первого триггеру, прямой вькод 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, R вход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к R -входу первого триггера и S входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R -входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, (О второй вход которого подключен к S -входу третьего триггера, третий выход четырехфазного генератора синхроимпульсов соединен со вторым входом второго элемента И, второй у|Щ| информационный вход устройства соединен с первым входом шестого элемента И, а также со входом второго ;о элемента НЕ, выход которого подключен к S - входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход пятого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому быходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к 5 -входу шестого триггера, R -вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого триггера подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которо

Изобретение 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. .

Недостатком данного устройства является пониженная точность формирования разностной частоты, обусловленная возможностью сбоев в работе, при синхронном совпадении заднего фронта импульса вычитаемой частоты с передним фронтом импульсов уменьшаемой частоты.

При этом на выходе вычитателя не должна появляться часть сравниваемых импульсов, однако в силу неодинаково.сти фронтов и длительностей импульсов уменьшаемой и вычитаемой частот, которые преобразуются по заднему фронту импульсов синхронизации и заднему фронту инвертированных импульсов синхронизации соответственно, на выходе вычитателя возможно появление ложных сигналов. Кроме того, функциональные возможности ограничены возможностью получения разностной частоты в услоВИЯХ, когда вычитаемая частота больше уменьшаемой. 3 Наиболее близким к предлагаемому является устройство для получения разностной частоты двух импульсных последовательностей, содержащее с первого по восьмой триггеры, с первого по десятый элементы И, четы рехфазный генератор синхроимпульсов первый и второй элементы НЕ, элемент ИЛИ, причем вход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И и первым входом частоты устройства, выход первого элемента НЕ подключен к 5 -входу первого триггера, прямой выход кото рого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный выход с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с 5 -входом второго триггера, R -вход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход подключен к R-ВХОДУ первого триггера и к 5 входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу четь рехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R .-входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу,пятого элемента И, .второй вход которого подключен к S -входу третьего триггера, а выход соединен с 5-входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака разности устро ства, и с первым входом элемента ИЛ вход второго элемента НЕ соединен с первым входом шестого элемента И и со вторым входом частоты устройст ва, а выход второго элемента НЕ под ключен к 5 -входу пятого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, а инверсный выход - с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к S -входу шестого триггера, R вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход к R -входу пятого триггера, S входу четвертого триггера и-S -входу седьмого триггера, R -вход которого подключен к третьему выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход - к первому входу девятого элемента, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырехфазного генератора синхроимпульсов и с R -входом третьего триггера, а выход подключен к R -входу восьмого триггера, 5 -вход которого соединен с S- входом третьего триггера, а инверсный выход подключен к первому входу десятого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу седьмого триггера и к 5 -входу четвертого триггера, а выход соединен с R-входом триггера знака, инверсный выход которого является вторым выходом знака устройства, и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу разности частот устройства Г23. Недостатком известного устройства является пониженная точность формирования разностной частоты при работе с частотами, незначительно отличающимися друг от друга и близкими к частоте четырехфазного генератора синхроимпульсов. При этом сказывается неравномерность импульсных потоков после их синхронизации, что приводит к прохождению на выход устройства ложных синхронизированных импульсов входных частот, которые взаимно не поглотились. Цель изобретения - повышение точности путем устранения ложных импульсов на выходе при близких вход-, ных частотах. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычитания частот импульсных последовательностей, содержащее с первого по восьмой триггеры, 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

S1

соединен с 5 -входом триггера знака, а второй вход элемента ИЛИ - с R-входом триггера знака, прямой выход которого является первым выходом знака устройства, а инверсный выход - вторым выходом знака устройства , причем первый информационный вход устройства соединец с первым входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к 5 -входу перво го триггера, 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, f -вход которого подключен k выходу второго элемента И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а вь1ход подключен к R -входу первого триггера и 5 -входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к. второму выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход соединен с R входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу 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, прямой выход которого соединен с вторым входом шестого элемента. И, а инверсный выход пятого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу четырехфазного генератора синхроимпульсов и к третьему входу шестого элемента И, выход которого подключен к ,5 -входу шестого триггера, R -вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а прямой выход шестого триггера подключен к первому входу восьмого элемента И, второй

190 I

вход которого подключен к третьему входу четырехфазного генератора синхроимпульсов, а выход восьмого элемента И - к Р -входу пятого триггера, 5 -входу седьмого триггера, R -вход которого пoдкJдачeн 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 R -входом третьего триггера, а выход подключен к R-входу восьмого триггера, S-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, одиннадцатьй 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 R -входом десятого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу двенадцатого элемента И, второй вход которого подключен к 5 -входу девятого триггера , а выход соединен с S -входом триггера знака и первым входом элемента ИЛИ, выход десятого элемента подключен к 5 -входу одиннадцатого триггера, R -вход которого одключен к второму входу четырехазного генератора синхроимпульсов, а прямой выход - к первому входу тринадцатого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом четырекфазного генератора синхроимпульсов и с R -входом девятого триггера, а выход тринадцатого элемента И подключен к R -входу венадцатого триггера, 5 -вход оторого соединен с S -входом девятого триггера, а инверсный выход двеадцатого триггера подключен к перому входу четырнадцатого элемента , второй вход которого подключен к 5 -входу одиннадцатого триггера

и к S -входу десятого триггера,

а выход соединен с R -входом триггера знака и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом модуля разности частот устройства, а прямой и инверсный выходы триггера знака являются выходами устройства для индикации положительного или отрицательного знака разности частот соответственно.

На фиг.I представлена структурная схема предлагаемого устройства;

на фиг.2 - временные диаграммы четырехфазного генератора синхроимпульсов .

Устройство для вычитания частот импульсных последовательностей содерзкит триггеры 1 - 12, триггер 13 знака, элементы И 14 - 27, элементы НЕ 28 и 29, элемент ИЛИ 30, четырехфазный генератор синхроимпульсов 31.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входных сигналов триггеры I и 5 в единичном состоянии триггеры 2,3,4,6,7,8,9,10,11,12 - в нулевом состоянии, а триггер 13 знака - в режиме хранения. Четырехфазный генератор синхроимпульсов 3I вырабатьгоает последовательно на каждом из выходов синхроимпульсы длительностью частоты fc, fc2 C3 C4 показанные на фиг.2.

Синхроимпульсы частоты f поступают на второй вход элемента И 16, на третий вход элемента И 19 и на второй вход элемента И 20. Синхроимпульсы частоты f с2 поступают на второй вход элемента И 17, на второй вход элемента И 24, на R - вход триггера 11. Синхроимпульсы частоты поступают на третий вход элемента И 14, на второй вход элемента И 15 и на второй вход элемента И 21. Синхроимпульсы частоты поступают на R-вход триггера 3, на R-вход триггера 9, на второй вход элемента И 22 и на второй вход элемента И 26. Импульсы частоты разрешают прохождение синхроимпульсов частоты сз с-1 через элементы И 14 и И 19 соответственна. Первые пришедшие синхроимпульсы частоты и . проходят через элементы И 14 и И 19 соответственно, устанавливая триггер 2 и триггер 6 в единичное состояние. Следующие синхроимпульсы частот Г. и fС5 проходят через элементы И 16 и И 21 соответственно и сбра90118

сывают триггер I и триггер 5 в нулевое состояние, после этого триггеры находятся в режиме хранения до прихода следующего импульса ,1 , н { соответственно. Следующие синхроимпульсы частот f сэ t проходят через элементы И 15 и И 20 соответственно, устанавливая в нулевое состояние триггер 2 и триггер 6, котоQ рые своим прямым выходом запрещают прохождение синхроимпульсов f и €g. через элементы и И 21. Таким образом, на выходе элементов И 16 и И 21 формируется последовательJ ность синхронизированных импульсов с частотами f и f,, и скважностью ffVTc . где ; Т.1/, H frJfz/Tc. где Т, ,

с

0 Синхронизированные импульсы с

частотами f, и f, устанавливают триггер 3 и триггер 7 соответственно в единичное состояние. Триггер 3 и

триггер 7 своими прямыми выходами

5 разрешают прохождение синхроимпульсов fez cf через элементы И 17 и И 22 соответственно. Синхроимпульсы частот fc;2 и fj. проходят через элементы И 17 и И 22, устанавливая в ну левое состояние триггер 4 и триггер 8, которые своими инверсными выходами разрешают прохождение синхронизированных сигналов частот Г и €. через элементы И 18 и И 23. Если до

прихода следующего синхронизированного импульса частоты на триггер 4 поступает синхронизированный импульс частоты fj, то триггер 4 устанавливается в единичное состояние, и своим инверсным выходом

запрещает прохождение импульсов f через элемент И 18. В противном случае синхронизированный импульс Проходит через элемент И 18, устанавливая триггер 9 в единичное состояние,

который своим прямым выходом разрешает прохождение синхроимпульса частоты 2 через элемент И 24. Синхроимпульс частоты fp, npoxowiT через элемент И 24, устанавливая в ну0 левое состояние триггер 10, который своим инверсным выходом разрешает прохождение синхронизированного сигнала частоты f через элемент И 25 и элемент ИПИ 30 на выходную ши5 ну устройства, устанавливая триггер 13 знака в единичное состояние. Когда частоты f и fj незначительно отличаются друг от друга и близки

9Л

к частоте четырехфазного генератора синхроимпульсов 31, синхрониаированные сигналы частоты f и f обладают неравномерностью. При этом существует возможность прохождения второго синхронизированного импульса частоты { через элемент И 18 до прихода синхронизированного импульса частоты fg, что приводит к прохождению следующего синхронизированного импульса частоты через элемент И 23, который устанавливает триггер 10 в единичное состояние, запрещая прохождение следующего синхронизированного импульса частоты f , устанавливающего триггер 12 в единичное состояние, тем самым поглощая ложные импульсы на выходв. устройства. Таким образом, ,если при(2 из выход устройства . проходит последовательность импуль01Г,0

сое, среднее значение- частоты которой равно . Аналогично, если fjf синхронизированный импульс частоты через элемент И 27 и эле5 мент ИЛИ 30 проходит на выходную шину устройства, устанавливая триггер 13 знака в нулевое состояние. В этом случае на выходе устройства получаем последовательность импульсов, значение частоты которой равно f f, Т.е., на выходе разностной частоты устройство имеет значение разностной частоты равное . Предлагаемое устройство для деления частоты импульсных последовательностей исключает прохождение на выход ложных импульсов синхронизированных входных частот, что обуславливает его повышенную точность и позволяет работать с сигналами, близкими к частоте синхронизации.