Устройство для сравнения импульсных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H03K5/26 

1

Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использова но в системах автоматики, в измерительных приборах.

„ Цель изобретения - повышение точности сравнения частот путем использования импульсных ключей с прекращением коммутации импульса при изменении сигнала управления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для сравнения импульсных сигналовi на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу импульсного ключа.

Устройство содержит импульсные ключи 1 и 2 с прекращением коммутации импульса при изменении сигнала управления триггеры 3 и 4, входные шины 5 и 6 и выходную шину 7. Информационные входы импульсньк ключей 1 и 2 подключены соответственно к входным шинам 5 и 6, первые выходы - соответственно к S-входу и R -входу триггера 3, вторые выход соответственно к S-входу и R-BXOду триггера 4. Прямой выход триггер 3 соединен с прямым управляющим входом импульсного ключа 1 и с инверсным управляющим входом импульсного ключа.2. Инверсньй выход триггера 3 соединен с инверсным управляющим входом импульсного ключа 1 и прямым управляющим входом импульсного, ключ 2. Выход триггера 4 подключен к выходной шине 7. Каждый из импульсных ключей 1 и 2 состоит из пяти элементов ИЛИ-НЁ 8 - 12 и инвертора 13. Выход элемента ИЛИ-НЕ 8 соедине с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 10. Выход элемента ШШ-НЕ 9 соединен с первым входом элемента ШШ-НЕ 1 1 . Выход инвертора 13 соединен с вторым входом элементов ИЛИ-НЕ 10 и 11 Входы элемента ИЛИ-НЕ 12 соединены с выходами элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 и выходом инвертора 13. Выход элемента ШШ-НЕ 12 соединен с третьим входом элементов ИЛИ-НЕ 10 и 11 и первым входом элементов ИЛИ-НЕ 8 и Выход элемента ИПИ-НЕ 10 соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 8, четвертым входом элемента ИЛИ-НЕ 11 и является первым выходом импульсных ключей 1 и 2. Выход элемента ИЛИ-НЕ 11 соединен с вторым входом элемента ШШ-НЕ 9, четвертым входом

0

5

0

5

0

5

0

5

элемента ШШ-НЕ 10 и является вто- рым выходом импульсных ключей 1 и 2. Вход инвертора 13 и третий вход элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 являются соответственно информационным, прямым управляющим и инверсным управляющим входами импульсных ключей 1 и 2. .

Устройство для сравнения импульсных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 3 и 4 находятся соответственно в состояниях О и 1.

Первьй импульс с входной щины 5 (фиг. 2а) проходит на первый выход импульсного ключа 1 (фиг.2в) и переключает триггер 3 в состояние 1 (фиг.2д). Изменение сигнала управления импульсного ключа 1 приводит к прекращению коммутации импульса с входной шины 5, после этого триггер 3 готов к приему импульса по R -входу.

Первый импульс с входной шины 6 (фиг. 2б) проходит на первый выход импульсного ключа 2 (фиг. 2г), переключает триггер 3 в состояние О, при этом происходит изменение сигнала управления импульсного ключа 2, что приводит к прекращению коммутации импульса с входной шины 6, и триггер 3 вновь готов к приему очередного импульса по S-входу.

Второй импульс с входной шины

5проходит на первый выход импульсного ключа 1 и переключает триггер

3 в состояние 1, а второй импульс с входной шины 6 проходит на выход импульсного ключа 2 и переключает триггер 3 в состояние О.

Третий импульс с входной шины

6опережает третий импульС с входной шины 5 (фиг. 26 и 2а) и вслед- . ствие этого проходит на второй выход импульсного ключа 2 (фиг.2е)

и переключает триггер 4 в состояние О, на выходной шине 7 формируется сигнал О (фиг.2ж), обозначающий, что частота импульсного сигнала на входной шине 6 больше частоты импульсного сигнала на входной шине 5.

Далее устройство работает аналогично описанному.

импульсы, поступающие на входы триггера 3 с первых выходов импульсных ключей 1 и 2, формируются по

полоясительному фронту входных импульсов, а их длительность определяется только быстродействием элементов триггера 3 и импульсных ключей 1 и 2, поэтому независимо от длительности входных импульсов устройство обеспечивает высокую точность сравнения частот.

Временные диаграммы на фиг. 3 соответствуют следующим точкам импульсных ключей 1 и 2: а - информационный вход (вход инвертора 13), б - прямой управляющий вход (третий вход элемента ИЛИ-НЕ 9)J в.- инверсный управляющий вход (третий вход элемента ИПИ-НЕ 8) , г -, первый выход (выход элемента ШШ-НЕ . 10) ; д - второй выход (вьрсод элемента ШШ-НЁ 11).

Форму л а изобретения

Устройство для сравнения импульсных сигналов, содержащее первый и второй импульсные ключи, информационные входы которых подключены соответственно к первой и второй входным пшнам, первые выходы соответственно - к S-входу и R-входу первого триггера, вторые выходы - к .S-входу и R-входу второго триггера, выход которого подключен к выходной шине, при этом прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с прямым управляющим входом соответственно первого и второго импульсных ключей, отличающееся

218457. 4

тем, что, с целью повышения точности сравнения частот, в нем прямой управляющий вход первого импульсного ключа соединен с инверсньм управляю5 Щим входом второго импульсного ключа, прямой управляющий вход которого соединен с инверсным управляющим вхо дом первого импульсного ключа, а каждый из импульсных ключей включает

10 в себя первый и второй элементы

ИЛИ-НЕ, выход каждого из которых соединен соответственно с первым третьего и четвертого элементов ШШ-НЕ, второй вход каждого из ко15 торых соединен с выходом инвертора, и пятый элемент ШШ-НЕ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов ШШ-НЕ и .

инвертора, а выход - с третьим вхо

дом третьего и четвертого элементов ШШ-НЕ и с первым входом первого и второго элементов ШШ-НЕ, причем выход третьего элемента ШШ-НЕ соединен с вторьы входом первого элемента ШШ-НЕ, четвертым входсм четвертого элемента ШШ-НЕ и является первым выходом импульс - ного ключа, выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторьЫ входом второго элемента ИЛИ-НЕ, четвертым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и является вторым выходом импульсного ключа, а вход инвертора и третий вход второго и первого эле- ментов ШШ-НЕ являются соответственно информационньы, прямым управляющим и инверсным управляющим входами импульсного ключа.

Фиг. Z

Изобретение может быть использовано в системах автоматики, в измерительных приборах. Первый импульс с шины 5 переключает триггер (Т)3 в состояние 1. Изменение сигнала управления импульсного ключа (ИК)1 прекращает коммутацию импульса с шины 5. Первый импульс с шины 6 переключает ТЗ в состояние О. Изменение сигнала управления ИК2 прекращает коммутацию с шины 6. Второй импульс С шины 5 переключает ТЗ в состояние 1, второй импульс с шины 6 переключает ТЗ в состояние О, Третий импульс с шины 6, опережая третий импульс с шины 5, переключает Т4 в состояние О. На шине 7 формируется сигнал О , т.е. частота импульсного сигнала на шине 6 больше, чем на шине 5. Длительность импульсов, поступающих на ТЗ, определяет- ся только быстродействием элементов ТЗ и ИК 1 и 2, поэтому устройство обеспечивает высокую точность сравнения частот. 3 ил. (Л