Резервированный делитель частоты Советский патент 1986 года по МПК H03K23/00 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, в которых требуется повышенная надежность и точность деле- ния частоты.

Цель изобретения - повышение надежности работы и точности.

На фиг.1 представлена электрическая структурная схема резерви- Сюванного делителя частоты; на фиг.2 - схема выполнения расширителя импульсов; .З - схема вы- 1полне1шя элемента ЗАПРЕТ; на фйг.4- временные диаграммы, поясняющие ра- боту резервированного делителя часто ты.

Резервированный делитель частоты содержит три канала (деления частоты) , каждый из которых Состоит из делителя 1 частоты, элемента 2 ЗАПРЕТ , первого мажоритарного элемента 3, элемента И-НЕ 4, элемента НЕ 5, расширителя 6 импульсов, второго мажоритарного элемента 7, вход ной 8 и выходной 9 шин, причем.вход делителя 1 частоты соединен через элемент 2 ЗАПРЕТ с входной шиной 8, выход - с первым входом элемента И-НЕ 4 и с первым входом мажоритар- ного элемента 3 своего канала и с соответствуюш гми входами первых мажоритарных элементов 3 остальных каналов , выход элемента И-НЕ 4 соединен с запрещаюш;им входом элемента 2 ЗАПРЕТ, вход запуска расширителя 6 импульсов соединен с выходом первого мажоритарного элемента 3, тактирующий вход - с входной шиной 8, а выход - с первым входом второго мажоритарного элемента 7 своего канала и с соответствующими входами вторых мажоритарных элементов 7 остальных каналов,выход второго мажоритарного элемента 7 соединен с вы- ходной шиной 9 и через элемент НЕ 5 с вторым -входом элемента И-НЕ 4.

Расширитель 6 импульсов состоит из триггера 10 и счетчика 11 импульсов, причем С-вход триггера 10 сое- динен с входом запуска расширителя 6 импульсов, прямой выход триггера 10 соединен с выходом расширителя 6 импульсов, а инверсный выход - с R-входом счетчика 11 импульсов. С- вход которого соединен с тактирующи входом расширителя 6 импульсов, а вход с R-входом триггера 10.

5

10 15

20 25 зо Q ,

5р 55 35

292

Элемент 2 ЗАПРЕТ.состоит из D- триггера 12, элемента 13 ИЛИ-НЕ и элемента И 14, причем С-вход. D-триг- гера 12J первый вход элемента ИЛИ-НЕ 13 и первый вход элемента И 14 сое- данены с тактируюш 1м входом элемента 2 ЗАПРЕТ, D-вход D-триггера 12 и второй вход элемента ИЛИ-НЕ 13 сое- .цинены с запрещающим входом элемента 2 ЗМ1РЕТ, R-вход D-триггера 12 соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 13 а прямой выход D-триггера 12 соединен с втйрым входом элемента И 14, выход которого соединен с выходом элемента 2 ЗАПРЕТ.

Резервированный делитель частоты работает атедующим образом.

В исходном состоянии во всех ка-- налах выходы делителя 1 и расширителя 6 находятся в нулевом состоянии, при этом по большинству входов мажоритарные элементы 3 и 7 также находятся в н улевом состоянии. Б соответствии с исходным состоянием на первый вход элемента 4 подается нулевой уровень с выхода делителя 1, а на второй вход подается единичный уровень с элемента 5 по состояния выхода ма ;оритарного элемента 7. При этом выход элемента 4 находится в единичном состоянии и к запрещающему входу элемента.2 прикладывается еди- ничньШ уровень снимаю1чий запрет прохождения импульсов с входной шины 8 на вход делителя 1.

В процессе работы на входные шины 8 всех Tipex каналов поступают (в общем случае) несинхронизированные между собой импульсы в виде единичных уровней (фиг.4с., б иЬ). Импульсы, поступающие на входные шины 8, могут отличаться и по частоте. При этом поступающие импульсы через элемент 2 подаются на входы делителей 1 . I

Допустим, что в процессе счета импульсов, первым заполнился делитель 1 первого канала и его выход перешел в единичное состояние Сфиг.4). В результате на первом входе элемента 4 установится единичный уровень, а его выход перейдет в нулевое состояние (фиг.4а). Однако запрета прохождения не произойдет до окончания действия импульса с входной шины В, а приоритетный импульс на выходе элемента 2 не снимается. Последующие импульсы через элемент 2 не проходят (4иг.4г), а выход делителя I

поддерживается в единичном состоянии. Это происходит до тех пор, пок не заполнится делитель 1 другого канала деления, например второго, т.е пока не произойдет фазирования ука заннь1х делителей Г.

При заполнении делителя 1 второг канала, при котором на его выходе устанавливается единичное состояние (фиг.4л), мажоритарные элементы 3 всех каналов по большинству входов переходят в единичное состояние (фиг.4 и). Единичный уровень с мажоритарных элементов 3 поступает на запускающие входы расширителей 6 и переводит их выходы в единичное состояние (фиг.4 к. , Л и м ) на время, определяемое параметрами самих рас- ширителей импульсов. При этом длительность этих импульсов выбирается из условия исключения влияния возможного дробления импульса с выходов мажоритарных элементов 3. Мажоритарные элементы 7 по большинству входов также переходят в единичное состояние и формируют на шинах 9 всех, каналов синхронизированные между собой импульсы (ФИГ.АН). Кроме того, в каждом канале сигнал с выхода мажоритарного элемента 7 поступает через элемент 5 на .второй вход элемента 4 в виде нулевого уровня. В первом канале выход элемента 4 переводится в единичное состояние, прикладывая к запрещающему входу элемента 2 единичный уровень (фиг.4й), и снимает запрет прохождения импульсов с входной шины 8 на вход делителя 1 .

После снятия сигнала запрета первый импульс на входе делителя 1 первого канала переводит выход делителя 1 в нулевое состояние (фиг.4 г,е.) При этом, если делитель 1 третьего канала еще не заполнился, мажоритарные элементы 3 всех каналов по большинству входов переводятся в нулевое состояние. При заполнении делителя 1 третьего канала, когда его выход переходит в единочное состояние, в случае наличия единичного .уровня на выходе делителя 1 второго канала, мажоритарные элементы 3 всех каналов опять переводятся в единичное состояние и поддерживаются в таком состоянии до момента обнуления делителя 1 второго канала (фиг.) и), т.е. в результате рассогласования по време Ш выходных импульсов делителей происходит дробление импульсов на выходах мажоритарных элементов 3. Исправление дробленого 5 импульса производится расширителем 6, реагирующ им только на первый дробленый импульс.

В дальнейшем работа резервированного делителя частоты повторяется. О При этом фазирование третьего канала происходит аналогично описанному.

Рассмотрим работу расширителя 6 импульсов (фиг.2).

5 При постугшении сигнала на вход запуска расширителя 6 триггер 10 переводится в единичное состояние, формируя выходной сигнал расширителя 6. При этом на инверсном выходе тригге- 0 ра 10 устанавливается нулевое состояние, которое передается на R-вкод счетчика 11 и снимает запрет счета. С этого момента счетчик 11 начинает считать входные импульсы. При запол- 5 нении счетчика 11 его выход переводится в единичное состояние, которое передается на R-вход триггера 10 и устанавливает его в нулевое состояние . На вход счетчика 11 при этом 0 опять подается единичный уровень, который обнуляет счетчик 11 и запрещает счет. Изменяя коэффициент пересчета счетчика 11, можно регулировать скважность выходных импульсов ре- зервированного делителя частоты.

Рассмотрим работу элемента 2 ЗАПРЕТ (фиг.З).

При отсутствии запрещающего сиг- нала на запрещающем входе элемента 0 2 присутствует единичный уровень, который подается на D-вход D-тригге- ра 12 и первый вход элемента 13. С выхода элемента 13 при этом на R-вход D-триггера 12 подается нулевой уро- 5 вень, соответствующий отсутствию

сигнала обнуления.

Если на тактирующий вход элемента 2 поступит импульс, то он подается одновременно на С-вход D-триггера и. 0 на первый вход элемента 14. Состояние элемента 13 при этом не изменяется, а D-триггер 12 устанавливается в единичное состояние и подает единичный уровень на второй вход элемента 14. В результате этого импульсы с входной шины 8 беспрепятственно проходят на выход элемента 2.

Сигнал запрета на запрещающий вход элемента 2 поступает после при.хода и шульса на входную шину 8„ При поступлении импульса с входной шины 8 на выход элемента. 2 происходит запоминание D-триггером 12 информации на его D-входе, поэтому смена информации на D-входе при поступлении сигнала запрета не приводит к Изменению состояния D-триггера 12, На R-входе D-триггера 12 продолжает сохраняться нулевой уровень до окончания действия импульса с входной шины 8, поскольку на втором входе элемента 13 присутствует единичный уровень. В результате обеспе- чивается приоритет проходящего через элемент 2 импульса.

При снятии импульса с входной шины 8 на первом и втором входах элемента 13 присутствует нулевой уро-. вень, поэтому с его выхода н:а R-вкод D-триггера 12 поступает сигнал обнуления в виде единичного уровня. При этом D-триггер 12 переходит в нулевое состояние и блокирует прохождение импульсов на выход элемента 2.

Формула изобретени

1. Резервированный делитешь частоты, содержащий три канала,, каждый из которых состоит из делитсшя частоты, элемента ЗАПРЕТ первого мажоритарного элемента и элемента И-НЕ пррчем вход делителя частоты соединен через элемент ЗАПРЕТ с входной .шиной, выход - с первым входом элемента И-НЕ, с первым входом первого мажоритарного элемента своего канала и с соответствуюи ими входами первых м жоритарн1)х элементов остальных каналов, а выход элемента И-НЕ соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, и выходные шины: кадого из каналов, о т л и ч а ю щ и с я тем, что, с целью повьш1ения надежности работы, в него введены в каждый канал расширитель импульсов, второй мажоритарный элемент и элемент НЕ, причем в. каждом канале вход, запуска расширителя.импульсов соединен с выходом первого мажоритарного элемента, тактирующий вход - с входной шиной, выход - с первым входом второго мажоритарного элемента своего канала и с соответствую1Т1;ими входа- №1 вторых мажоритарных элементов ос- тальньгк каналов, выход второго мажо- ритарного элемента каждого канала соединен с выходной шиной и через элемент НЕ с вторым входом элемента И-НЕ.

0

5

0

5

0

5

2.Дел:итель по п.1, отличающий с я тем, что расширитель импульсов содержит триггер и счетчик и шyльcoв, причем С-вход триггера соединен с входом запуска расширителя импульсов, прямой вьпсод триггера соединен с выходом расширителя им- п-ульссв, инверсньй выход - с R-BXO- дом счетчика импульсов, С-вход которого соединен с тактируюшрям входом расширитешя Импульсов, выход - с R-входом триггера.

3.Делитель по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, -что, с целью повышения точности, -элемент ЗАПРЕТ выполнен с приоритетом по тактирующему входу и содержит D-триггер, элемент 1:(ЛИ-НЕ и элемент И, причем С- вход D-триггера, первый вход элемента ИЛИ-НЕ и первый вход.элемента И соединещ, с тактируюш м входом элемента ЗАПРЕТ, D-вход D-триггера и Второй вход элемента ИЛИ-НЕ соединены с запр.ещаюш т входом элемента ЗАПРЕТf R-вход D-триггера соединен с выходом элемента ШШ-НЕ, прямой выход D-тpиггepa соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики. Цель изобретения - повышение надежности и точности работы делителя частоты. Делитель частоты содержит три канала, каждый из которых состоит из делителя 1 частоты, элемента 2 ЗАПРЕТ, включающего D- триггер, злемент ИЛИ-НЕ и элемент И, мажоритарного элемента 3 и элемента И-НЕ 4. Введение в каждый канал делителя частоты элемента НЕ 5, расширителя 6 импульсов, состоящего из триггера и счетчика импульсов, мажоритарного элемента 7 способствует достижению цели. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. а S to 1 со О