Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей Советский патент 1986 года по МПК H03K5/24 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах с фазовой автоподстройкой частоты. Цель изобретения - увеличение точности вычисления разностной частоты при одновременном повышении быстродействия устройства, а также расширение диапазона отношений входных частот. На фиг.1 изображена функциональная лот гическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы на фиг.З - функциональная логическая схема предлагаемого устройства, вариант. Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей (фиг.1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 триггеры, элемент И-НЕ 4 и формирователь 5 импульсов, причем первая входная шина 6 соединена с тактовыми входами первого 1 и третьего 3 триггеров и R-входом второго 2 триггера, выходная шина формирователя 5 импульсов, соединена с R-входом третьего 3 триггера, инфорационный D-вход которого соединен с выходом элемента 4, а инверсный выход- с первым входом элемента 4, второй вход которого соединен с D-входом второго 2 и инверсным выходом первого 1 триггеров. Инверсный выход второго триггера 2 соединен с D-входом первого триггера 1. R-вход первого 1 и тактовый вход второго 2 триггеров соединены с вторым выходом формирователя 5 импульсов, вход которого соединен с второй входной шиной 7, выход триггера 3 соединен с выходной шиной 8 устройства. На эпюре а (фиг.2) представлена временная диаграмма импульсов высокочастотной последовательности FI, на эпюре б - временная диаграмма импульсов низкочастотной последовательности F2, на эпюре в - импульсы на первом выходе формирователя импульсов 5, на эпюре г - импульсы на втором выходе формирователя импульсов 5, на эпюре д - диаграмма логических состояний на прямом выходе триггера 1, на эпюре е - временные диаграммы импульсной последовательности разностной частоты на выходе 6 устройства. Устройство (фиг.З) дополнительно содержит триггер 9, элемент И-НЕ 10 и формирователь 11 имнульсов, причем R-вход триггера 9 соединен с первым выходом формирователя 11 импульсов, второй выход которого соединен с тактовыми входами триггеров 1 и 3 и R-входом триггера 2, а вход - с первой входной шиной 6. Вторая входная шина соединена с входом формирователя 5 импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом триггера 9, D-вход которого соединен с выходом элемента 10, а инверсный выход - с первым входом элемента 10, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера 2. Прямые выходы третьего 3 и четвертого 9 триггеров соединены с выходными шинами 8 и 12 разностной частоты импульсных последовательностей при FI р2 и при FI р2, соответственно. Устройство (фиг.1) работает следуюшим образом. На шину 6 поступают короткие импульсы высокой частоты FI (фиг.2а), а на шину 7 поступают импульсы низкой частогы р2 (фиг.26) с некоторой скважностью Q, например, равной двум. Причем считается, что . На первом выходе формирователя 5 по срезам Fj формируются импульсы с длительностью, определяемой быстродействием используемой элементной базы (фиг.2г), а на втором выходе формирователя 5 - импульсы той же длительности, сформированные по фронтам р2. В исходном состоянии на выходах триггеров 1-3 имеются уровни логического «О. Первый импульс частоты FI (фиг.2а) переключает триггер 1 в единичное состояние (фиг.2д), а импульс частоты Fy с первого выхода формирователя 5 (фиг.2в) сбрасывает по R-входу триггер 1 в исходное нулевое состояние. Второй импульс частоты FI переключает триггер 1 в единичное состояние, второй импульс с первого выхода формирователя 5 сбрасывает триггер 1 в исходное нулевое состояние. Далее возникает ситуация, когда между двумя импульсами на первом выходе формирователя 5 имеются два импульса частоты FI. Тогда первый из импульсов FI переключает триггер 1 в единичное состояние. При этом на выходе элемента И-НЕ 4 образуется уровень логической «1, который переписывается на выход триггера 3 вторым импульсом частоты FI. Одновременно происходит сброс триггера 1 в исходное нулевое состояние, а сброс триггера 3 (фиг.2е) осуществляется импульсами, поступающими с второго выхода формирователя 5, сдвинутыми по фазе относительно импульсов на первой выходной шине формирователя 5. На выходной шине триггера 3 формируется первый импульс разностной частоты. Таким образом, импульс разностной частоты на выходе триггера 3 появляется всякий раз, когда между импульсами частоты F2 появляются два импульса частоты FI, причем разностная частота вычисляется с точностью до нестабильности фазы более низкой частоты F2. Вариант устройства (фиг.З) предназначен для случая, когда априорно не известен знак разности частот FI и F2. Работа устройства при этом аналогична описанной. причем импульсы разностной частоты формируются на шине 8, если FI F2 (на шине 12 при этом сохраняет уровень логического «О) либо на шине 12 при . Формула изобретения 1. Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей, содержащий первую и вторую входные шины, первь1Й, второй и третий тактируемые триггеры и элемент И-НЕ, причем тактовые входы первого и третьего триггеров соединены с первой входной шиной, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности формирования разностной частоты при одновремен- ю ном повышении быстродействия, в него введен первый формирователь импульсов по переднему и заднему фронтам, вход которого соединен с второй входной шиной, первый выход - с тактовым входом второго триггера и R-входом первого триггера, второй выход соединен с R-входом третьего триггера, информационный вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, инверсный выход - с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверс- 2 ным выходом первого триггера и информационным входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с информацинным входом первого триггера, R-вход соединен с первой входной шиной, прямой выход третьего триггера соединен с выходной н иной. 2. Формирователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона отношений входных частот, в него введены дополнительные триггер, элемент И-НЕ и формирователь импульсов по переднему и заднему фронтам, причем первый выход дополнительного формирователя импульсов по переднему и заднему фронтам соединен с тактовым входом первого триггера, второй выход - с R-входом дополнительного триггера, тактовый вход которого соединен с первым выходом первого формирователя импульсов по переднему и заднему фронтам, а информационный вход - с выходом дополнительного элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, второй вход - с инверсным выходом дополнительного триггера, прямом выход которого соединен с дополнительной выходной шиной, вход дополнительного формирователя импульсов по переднему и заднему фронтам соединен с второй входной шиной

6

/

7

2

Изобретение может быть использовано в устройствах с фазовой автоподстройкой частоты. Цель изобретения - увеличение точности вычисления разностной частоты и повьинение быстродействия устройства. Устройство содержит триггеры 1, 2 и 3 и элемент И-НЕ 4. Для достижения поставленной цели в устройство введен формирователь 5 импульсов по переднему и заднему фронтам. Кроме того, в описании предусмотрен вариант выполнения формирователя в состав которого введены дополнительные триггер, элемент И-НЕ и формирователь импульсов по переднему и заднему фронтам. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. Sfi (Л ts3 О5 сд со оо О