Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей Советский патент 1986 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, использующих сигналы разно сти частоты, в частности, в системах автоматической подстройки частоты.

Цель изобретения - повышение точ ности вычитания путем исключения погрешности определения разности частот из-за пропусков импульсов разностной частоты.

На фиг,1 представлена функциональная схема формирователя разностной частоты импульсных последовательностей на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей содержит двенадцать триггеров 1-12, два элемента И 13 и 14, два элемента И-НЕ 15 и 16, два элемента 17 и 18 задержки, три входные шины 19-21 и две выходные шины 22 и 23, причем выход триггера 1 соединен с информационным входом триггера 2 и первым входом элемента И 13, второй вход которого подключен к выходу триггера 3 и информационному входу триггера 4, тактовый вход которого соединен с входной шиной 20 и тактовым входом триггера 3, вход сброса которого подключен к выходу элемента И 13 и . входу сброса триггера 1, тактовый вход которого соединен с входной шиной 19 и тактовым входом триггера 2, при этом первый вход элемента И 14 соединен с выходом триггера 5 и информационным входом триггера 6, тактовьм вход которого подключен к тактовому входу триггера 5 и выходу элемента 17 задержки, вход которого соединен с тактовым входом триггера 1, информационный вход которого подключен к информационным входам триггеров 5 и 7, пнне логической единицы и информационному входу триггера 3, тактовый вход которого через элемент 18 задержки соединен с такто BbE-iH входами триггеров 7 и 8, вход сброса триггера 7 подключен входу сброса триггера 5 и выходу элемента И 14,, второй вход которого соединен с выходом триггера 7 и с информацион ньм входом триггера 8, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ 15, второй вход, которого соединен с выходом триггера 4, а выход элемента И-НЕ 15 подключен к информационному входу триггера 10, выход

8250

которого соединен с информационным входом триггера 12, выход которого подключен к выходной шине 23 и входам сброса триггеров 4, 8 и 10, такJ товьй вход триггера 10 соединен с входной шиной 21 и тактовыми входами триггеров 9, 11 и 12, вход сброса триггера 9 подключен к входам сброса триггеров 2,6jвыходной шине 22 и вы1(1 ходу триггера 11, информационный вход которого соединен с выходом триггера 9, информационный вход котсрсго подключен к выходу элемента И-НЕ 16, первый вход которого соединен с выхо15 дом триггера 2, а второй вход элемента И-НЕ 16 подключен к выходу триггера 6.,

Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей рабо20 тает следующим образом.

5

И1 пульсные последовательности F и F поступают на входные шины 19 и 20 (фиг. - 2а, 6 ). Пусть F F,. Предположим, что предьщущим импульсом F триггер 1 установился в единичное состояние (фиг. 2в). Первый импульс F (фиг.25 ) устанавливает триггер 3 в единичное состояние (фиг,, 2г)5 на выходе элемента И 13

Q появляется единичный сигнал (фиг.2о), обнуляюш;ий триггеры 1 и. 3. Импульс F (фиг,,2а) устанавливает триггер 1 в единичное состояние (фиг.26) и если след ;лощий импульс F поступает раньше импульса F, т.е. до сброса триггеров 1 и 3, то срабатьша- ет триггер 2 и на его инверсном выходе появляется нулевой сигнал (фиго2и), поступаюш 1й на элемент И-НЕ 16. По след псацему импульсу F,, срабатывает триггер 3 (фиг, 22) и сигналом с выхода элемента И 13 (фиг. 2) триггеры 1 и 3 обнуляются. На выходе элемента И-НЕ 16 появляется единичный сигнал (фиг. 2о), который первым же импульсом , поступающим по входной 1шне 21 (фиг, 2ц), записьгоается в триггер 9 (фиг. 2), Следующий импульс устанавливает триггер 11 в единичное состояние (фиг, 2р) и триггеры 2 и 6 (если он сработал) и 9 обнуляются (фиг. 2j. ,иа,ь)о Следующий импульс устанавливает триггер 11 в нулевое состояние, так . как на его информационном входе при5 сутствует нулевой сигнал.

Таким образом, на выходной шине 22 формируется импульс разностной частоты , длительность которого

5

0

J

равная периоду следования импульсов . 2р). При этом триггеры 5, 6, 7 и элемент И 14 работают аналогично триггерам 1, 2, 3 и элементу И 13 (фиг. 2j ,ix4,w , к) только триггеры 5 и 6 срабатьшают от входных сигналов F, задержанных элементом 17 задержки (фиг. 2е), а триггер 7 - от входных сигналов F, задержанных элементом 18 задержки (фиг. 2ж), причем нулевой сигнал на выходе триггер 6 (фиг.2л) не влияет в этом случае на формирование сигнала на выходной шине 22, так как его появление задержано относительно появления нулевого сигнала на выходе триггера 2. Триггеры 4, 8; 10, 12 и элемент И-НЕ 15 , при F F находятся в исходном со- стоянии, т.е. на выходной шине 23 отсутствует.

В случае, когда передние фронты импульсов F и F расположены достаточно близко друг от друга (фиг. 3a,S ) , импульс обнуления на выходе элемента И 13 (фиг. 3g), формирующийся после установки в единичное состояние триггера 3 (фиг. 3-г), может совпасть с передним фронтом импульса F и триггер 1, который должен был сработать, не срабатьшает (фиг. За)., триггер 2, который должен был сработать по следующему импульсу F , также не срабатывает (фиг. За), т.е. в этом случае возник бы пропуск импульса разностной частоты.

Однако, из-за задержки входных сигналов F и F элементами 17, 18 задержки (фиг. Зе,ж) выходной импульс разностной частоты формируется на выходной шине 22 (фиг.Зр) за счет срабатьшания триггеров 5,6,7 (фиг. 3j,tu, и ), элемента И 14 (фиг. Эк) и далее элемента И-НЕ 16 (фиг. Зо), а также триггеров 9, 11 (фиг. ЗП,Р), срабатьшакщих по импульсам Fjjpp, поступающим по входной шине 21 (фиг. Зн).

При совпадении переднего фронта задержанного на элементе- 17 задержки импульса F с импульсом обнуления на выходе элемента И 14 не происходит срабатывания триггеров 5 и 6, по срабатывают триггеры 1, 2 и на выходной шине 22 формируется импульс разностной частоты (фиг.2).

Если F, Fj, то работа устройства аналогична описанной вьш1е, при этом триггеры 3, 4 (7, 8) работают аналогично триггерам 1, 2 (5,6), триггер

228250

1(5) - аналогично триггеру 3(7), а элемент И-НЕ 15 и триггеры 10, 12 - аналогично элементу И-НЕ 16 и триггерам 9, 11. Выходной сигнал разност- 5 ной частоты формируется в этом случае на выходной шине 23. Триггеры 2,6,9,11 и элемент И-НЕ 16 при F F находятся в исходном состоянии, т.е. на выходной шине 22.сигнал отсутству10 ет.

Формула изобретения

Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей, содержащий шесть триггеров и элемент И, причем выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего триггера и к информационному входу четвертого триггера, тактовый вход которого соединен с первой входной шиной и тактовым входом третьего триггера, вход сброса которого подключен к выходу элемента И и входу сброса первого триггера, тактовый вход которого соединен с второй входной шиной и тактовым входом второго триггера, вход сброса которого подключен к первой выходной шине и выходу пятого триггера, тактовый вход которого соединен с третьей входной шиной и тактовым входом шестого триггера, выход которого подключен к второй выходной шине и входу сброса четвертого триггера, отличающийся тем, что, с целью повьщ1е- ,ния точности вычитания, в него дополнительно введены шесть триггеров, два элемента И-НЕ, два элемента задержки и элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого дополнительного триггера и информационным входом второго дополнительного триггера, тактовый вход которого подключен к тактовому входу первого дополнительного триггера и выходу первого элемента задерж- ки, вход которого соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого подключен к информационным входам первого и третьего дополнительных триггеров, к шине логической единицы и информационному входу третьего триггера, тактовый вход которого через второй элемент задержки соединен с тактовыми входами третьего и четвертого дополнительных

5 1

триггеров, вход- сброса третьего дополнительного триггера подключен к входу сброса первого дополнительного триггера и выходу дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего дополнительного триггера и информационным входом четвертого дополнительного триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-HEj, второй вход которого соединен с выходом четвертого триггера, а выход первого элемента И-НЕ подключен к информационному входу пятого дополнительного триггера, выход которого Соединен с информационным входом шестого триггера, выход которого под

Фиг, 2

282506

ключен к входам сброса четвертого и пятого дополнительных триггеров, тактовый вход пятого дополнительного триггера соединен с тактовыми вхо- с дами пятого триггера и шестого дополнительного триггера, вход сброса которого подключен .к входу сброса второго дополнительного триггера и выходу пятого триггера, информацион- 10 ньй вход которого соединен с выходом шестого дополнительного триггера, информационный вход которого подключен к выходу второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выхо- 15 дом второго триггера, а второй вход второго элемента И-НЕ подключен к выходу второго дополнительного триггера,

Фиг. 2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в системах автоматической подстройки частоты. Цель изобретения - повышение точности вычитания. Устройство содержит триггеры 1-12, элементы 13 и 14 И, элементы 15 и 16 И-НЕ, элементы 17 и 18 за- держки, входные шины 19, 20 и 21 и выходные шины 22 и 23. Достижению поставленной цели способствует введение в устройство шести триггеров, двух элементов И-НЕ, двух элементов задержки и элемента И. В описании приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства. 3 ил. фие.1