Устройство для сравнения частот Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

tsD

С 4 О СО ГчЭ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Может быть использовано для контроля частоты электрических сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, достигается за счет обеспечения возможности выявлять : равенство входных частот. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены второй 5, третий 8 и четвертый 14 RS-триггеры, элементы ИЛИ 11, 12 и 13, Т-триггер 6 и элементы И 7, 9 и 10. Устройство также содержит 1К-триггер 1, первьй и второй D-триггеры 2 и 3, первьй RS-триггер 4. Устройство позволяет выявлять равенство входных частот. Обеспечивает повышение надежности и достоверности контроля частоты. Исключает необходимость отс страиваться от ложного сигнала с (О выхода устройства сравнения частот. (Л 2 lui.

fpus.i

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля частоты электрических сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем выявления равенства входных частот.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для сравнения частот содержит 1К-триггер 1, первый 2 и второй 3 D-триггеры, первый 4 и второй 5 RS-триггеры, Т-триггер 6, первый элемент И 7, третий RS-триггер 8, второй 9 и третий 10 элементы И, первый 11, второй 12 и третий 13 элементы 1-ШИ и четвертый Е.5-триггер 14.

1-вход и К-вход 1К-триггера 1 являются входами устройства и соединены СдС-входами соответственно первого 2 и второго 3 D-тйиггepoв В входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами 1К-триггера 1, а прямые выходы соединены с входами соответственно первого 4 и второго 5 RS-триггеров, прямые выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства. К-вход 1К-триггера 1 соединен со счетным входом Т-триггера 6, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого 7 и второго 9 элементов И, вторые выход которых соединены между собой с 1-входом 1К-триг1ера 1. Выход первого элемента И 7 соединен с S-входом третьего КЕ -триггера 8, которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 11 и с R-входом четвертого RS-триггера 14, прямой выход которого является третьим входом устройства. Прямой выход третьего RS-триггера 8 соединен с первым входом третьего элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 9, а выход соединен с S-входом четвертого RSтриггера 14. Прямой выход второго RS-триггера 5 соединен с первыми входами первого 11 и второго 12 элементов ИЛИ. Прямой выход четвертого RS-триггера 14 соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ 12

и первым входом трет1 его элемента ИЛИ 13. Прямой выход первого RS-триггера 4 соединен со вторыми входами первого 11 и третьего 13 элементотз ШШ. Выходы второго 12 и третьего 13 элементов ШИ соединены с R-входами соответственно первого 4 и второго 5 RS-триггеров.

Устройство для сравнения частот работает следующи образом.

Перед началом работы все RS-триггеры 4,5,8 и 14 установлены в О на прямых выходах (фиг. 2п, 2р, 2с соответствуют точкам П,Р,С на фиг.1). 1К-триггер 1 установлен на прямом выходе в 1 (фиг.2к соответствует точке К на фиг.1), на инверсном в О (фиг,2л соответствует точке Л на фиг.1). Остальные триггеры находятся в произвольном состоянии на выходах.

Пусть первым на один из входов устройства (К-вход триггера 1) приходит импульс частоты f. (Фиг.2б соответствует точке Б на фиг.1), вторым - импульс частоты f,: (фиг.2а соответствует точке А на фиг.1).

Устройство для сравнения частей работает в трех характернгз1х. режимах: режим , режим С f , режим fj f и для наглядности вновь режим .

Режим fj f2 (участок OP на фиг.2). Импульс f2 , поступая на С-вход D-триггера 3, переписывает вначале О с инверсного выхода IKтрнггера 1 (фиг. 2л) на выход D. триггера 3 (фиг.2н соответствует

точке Н на фиг.О, а затем переключает 1К-триггер 1 в О на прямом выходе (фиг. 2 к) и в 1 на инверсном (фиг. 2л). Состояние RS-триггера 5 не меняется (фиг. 2с).

На выходе устройства f, f2 , т.е. сигнала нет.

Поступая на счетный вход Т-триггера 6, импульс f переключает его в 1 на прямом выходе (фиг.2в) и О на инверсном (фиг.2г). Состояние остальных триггеров 2,4,8 и 14 не меняется. Следуюгцим приходит импульс fj (фиг. 2а), Вначале он пере. писывает О -с прямого выхода IKтриггера 1 (фиг.2к) на вы-ход D-триггера 2 (фиг, .2м соответствует точке М на фиг.1), а затем переключает 1К-триггер 1 в 1 на прямом выходе (фиг.2к) и в О на инверсном

.

(.2л). Состояние RS-триггера А не меняется (фиг.2р). На выходе ycTpot iства f, fJ, т.е. сигнала нет.

Импульс f проходит тнкже через элемент И 7 (фиг.2д), поскольку на первом входе элемента И 7 есть разрешающий импульс с прямого выхода Т-триггера б (фиг;2в), и переключает КЗ-триггер 8 в 1 на прямом выходе (фиг. 2ж соо тветствует точке Ж ю на фиг.1).

Следующим приходит импульс f (фиг. 26). Поступая на С-вход Dтриггера 3, он вновь подтверждает О на выходе D-триггера 3 (фиг. 2н) 5

О

на выходе RS-треггера 5

(фиг. 2с), переключает 1К-триггер 1 в О на прямом выходе (фиг. 2к) и 1 на инверсном (фиг. 2л), переключает Т-триггер 6 в О на прямом выходе (фиг. 2п) и 1 на инверсном (фиг.2г).

Далее приходит импульс fj (фиг. 2а) .Поступая на С-вход D-триггера 2, он вновь подтверждает О на выходе D-триггера 2 (фиг. 2м) и О на выходе RS-триггера 4 (фиг. 2р), переключает Т-триггер 6 в 1 на прямом выходе (фиг.2к) и О на инверсном (фиг. 2л) и, проходя через элемент И 9, поскольку на первом входе элемента И 9 есть разрешающий импульс с выхода Т-триггера 6 (фиг.2г) и далее через элемент И 10 (фиг.2и соответствует точке И на фиг.2), поскольку на первом входе элемента И 10 есть разрешакщий импульс с RS-триггера 8 (фиг.2ж), устанавливают RS-триггер 14 в t (фиг.2п) На выходе устройства , т.е. есть сигнал о равенстве частот.

С приходом последующих чередующих импульсов fj и fj работа устройства аналогична выше описанной со следующими уточнениями: RS-триггеры 8 и 14 не переключаются, поскольку на R-входе RS-триггера 8 нет сигнала с выхода RS-триггеров 4 и 5 через элемент 11ГО1 11, устанавливающего его в исходное состояние.

Режим fj fj (участок PR на фиг.2) Первым приходит импульс fj (фиг.2б) и переключает 1К-триггер 1 в О на прямом выходе (фиг.2к) и 1 на инверсном (фиг.2л), предварительно переписав О с инверсного выхода 1К-триггера 1 (фиг.2л) на выход Dтриггера 3 (фиг.2н) и подтвердив О на выходе RS-триггера5 (фиг.2с),

092

поступая на счет(ый Т-триггера 6, переключает его и 1 ii;i прямом выходе (фиг.2в) и О на инверсном (фиг.2г). Состояние остальных триперов не меняется.

Далее приходит импульс fj (фиг.2а) и переключает 1К-триггер 1 в i на прямом выходе (фиг.2к) и О на инверсном (фиг.2л), предварительно переписав О с прямого выхода 1К-триггера 1 па вход триггера 2 (фиг.2м) и подтвердив О на выходе RS-триггера 4 (фиг.2р). Состояние остальных триггеров не меняется.

Следующим приходит вновь импульс fj (фиг.2а). Поступая на С-вход Dтриггера 2, он переписывает 1 с прямого выхода 1К-триггера 1 (фиг.2к) на выход Б-триггера 2 (фиг.2м).Передним фронтом этот импульс устанавливает RS-триггер 4 в 1 на прямом выходе (фиг.2р). На выходе устройства f,f2, т.е. есть сигнал.Этот сигнал, пройдя через элементы 1ШП 13 и 11 па R-входы RS-триггсров 5 и 14, подверждает О на выходе RSтриггера 5 (фиг.2с) и устанавливает RS-триггер 14 в О. Исчезает сигнал из выходе устройства. Этим же сигналом RS-триггер 8 устанавливается в О на прямом выходе (фиг.2ж) .

Два подряд мпульса f,прошедшие через элемент И 7 (фиг. 2д), поскольку на первом входе элемента И 7 есть разрешающий сигнал с выхода Т-триггера б (фиг.2в), не влияют на состояние RS-триггера 8 (фиг.2ж).

Далее приходит импульс fj (фиг. 2б) . Он переключает 1К-трг1ггер 1 в О на прямом выходе (фиг.2к) и 1 на инверсном (фиг.2л), предварительно подтвердив О на выходе D-триггера 3 (фиг. 2н) и О на выходе RS-триггера 5 (фиг.2с), переключает Т-триггер 6 в О на пpямo выходе (фиг. 2в) и 1 на инверсном (фиг.2г). Состояние остальных триггеров не меняется.

Следующий импульс f переключает 1К-триггер 1 в 1 на прямом выходе (фиг.2к) и О на инверсном (фиг.2л), предварительно установив в О Dтриггер 2 (фиг.2м), т.е. переписав на его выход О с выхода 1К-триггера 1, Состояние остальных триггеров не меняется.

Следующим вновь приходит импульс f и переписывает 1 с прямого вы-, хода IK-трнггсра 1 (фиг.2к) на пмход D-трнггера 2 (гЬит.2м). (Состояние остальных триггеров не мйняется. Два подряд импульса fi, пройдя через элемент И 9 (фиг. 2е) , Г осколь ку на втором входе элемента И 9 есть разретакший сигнал с выхода Т-триггера 6(фиг.2г), через элемент И 10 не проходят (фиг.2и), пос кольку на первом входе элемента И 1 нет разрешающего сигнала с выхода RS-триггера 8 (рис, 2ж). Действие следующих двух подряд и пульсов f) (фиг.2а) аналогично действию первой пары этих импульсов на участке PR. Режим f « fj (участок RS на фиг. 2) Первый импульс (фиг.26) переключает 1К-триггер 1 в О на прямом выходе (фиг.2к) и 1 на инверсном (фиг,2л) предварительно подтвердив О на выходе D-триггера 3 (фиг.2н) и О на выходе RS-триггера 5 (фиг,2с), переключает Т-триггер 6 в О на прямом выходе (фиг,2в) и 1 на инверсном (фиг.2г). Состояние остальных триггеров не меняется. Следу|ш им приходит вновь импульс Е (фиг.26). Поступая на С-вход Dтриггера 3, переписывает 1 с его D-входа (с инверсного вьгхйде IK-триггера 1 фиг,2л) на выход D-трнг гера 3 (фиг. 2н). Импульс с выхода 1К-триггера 1 передним фронтом пере ключает RS-триггер 5 в 1 на прямом выходе (фиг,2с), На выходе устройства f, fа,т.е. есть сигнал. Этот сигнал, пройдя через элементы ИЖ; . и 12 на R-входы RS-триггеров 4 и 14 подтверждает О на выходе RS-триггера 14 (фиг.2п) и переключает в О RS-триггер 4 (фиг,2р). Исчезает сигнал f J f2 с выхода устройства. Этим же импульсом fj RS-тpИI- гер 8 устанавливается в О (фиг,2ж Импульсом fj переключается также Т-триггер 6 в 1 на прямом выходе (фиг.2в) и О на инверсном (фиг.2г) Далее приходит импульс fj (фиг,2а Проходя через элемент И 7 (фиг,2д), поскольку на первом входе элемента И 7 есть разрешающий сигнал с прямого выхода Т-триггера 6 (фиг,2в) устанавливает RS-триггер 8 в 1 на прямом выходе (фиг.2ж), устанавливает 1К-триггер 1. в 1 на прямом выходе (фиг.2к) и О на инверсном 926 (фиг. 2.ч), пррлп.-эритрльн ) переписав О с пыхода 1К-трИ1тера 1 (фиг.2к) нл выход D-триггера 2 (фиг, 2м), Сог.тояние остальных триггеров не меняется. Следующим вновь приходят два подряд импульса частоты f (фиг,2б). Работа устройства аналогична вьш1еописанной (в случае прихода двух подряд импульсов fj) за тем исключением, что D-триггер 2 переключается в О на прямом выходе (фиг.2м). Следующий импульс f (фиг.2а) переключает 1К-триггер 1 в 1 на прямом выходе (фиг.2к) и О на инверсном (фиг,2л), предварительно подтвердив О на выходе D-триггера 2 (фиг.2м) и О на выходе RSтриггера 4 (фиг.2р). Пройдя через элемент И 7 (фиг.2д), поскольку на , первом входе элемента И 7 есть разрешающий импульс с выхода Т-триггера 6 (фиг.2в), он не меняет состояния RS-триггера 8 (фиг.2ж), ранее установленного в 1. Состояние остальных триггеров не меняется. Режим (участок ST на фиг,2). Работа устройства аналогична вышеописанной на участке ОР с тем отличием, что RS-триггер 8 переключается не первым на этом участке импульсом fj ,а уже переключен ранее пришедшим импульсом f, (фиг,2ж). Таким образом предлагаемое устройство позволяет однозначно определять соотношение входных частот и обладает способностью выявлять равенство входных частот, что расширяет его функциональные возможнос™Формула изобретения Устройство для сравнения частот, содержащее 1К-триггер, 1-вход и К-вход которого являются входами устройства, а прямой и инверсный Выходы соединены с D-входами соответственно первого и второго D-триггеров, С-входы которых соединены соответственно с 1-входом и К-входом 1К-триггера, и первый RS-триггер, S-вxdд которого соединен с прямым выходом первого D-триггера, а прямой выход является первым выходом устройства, отлич ающе.е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможтюстей, в него введены второй, третий и четвертый RS-трнггеры, три элемента ИЛИ, три элемента И и Т-триггер счетиьй вход которого соединен с К-входом ХК-триггера, а прямой и ин вареный выходы соедннены с первь ш входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены между собой и с 1-входом 1К-триггера, при этом прямой выход второго D-триггера сое динен с S-входом второго RS-триггера, прямой выход которого является вторым выходом устройства и соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, а,выход первого элемента ИЛИ соединен с R-BXOдом третьего RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента И, а прямой выход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход соединен с S-входом четвертого RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход является третьим вькодом устройства и соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента ИЛИ выход которого соединен с R-входом второго RS-триггера, причем прямой выход первого RS-триггера соединен с вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, а R-вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ.