Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей Советский патент 1987 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, использующих сигналы разностной частоты, в частности в системах автоматической нодстройки частоты.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона входных сигналов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого формирователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя.

Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей (фиг. 1) содержит десять триггеров 1 -10, четыре элемента 11 -14 задержки, два элемента И- НЕ 15 и 16, два элемента И 17 и 18, две входные 19 и 20 и две выходные 21 и 22 шины и шину 23 логической единицы.

Выход триггера 1 соединен с информационным входом триггера 2 и первым входом элемента И 17, второй вход которого подключен к выходу триггера 3 и к информационному входу триггера 4, тактовый вход которого соединен с входной шиной 19 и тактовым входом триггера 3, вход сброса которого подключен к выходу элемента И 17 и входу сброса триггера 1, тактовый вход которого соединен с входной шиной 20 и тактовым входом триггера 2, первый вход элемента И 18 соединен с выходом триггера бис информационным входом триггера 6, тактовый вход которого подключен к тактовому входу триггера 5 и выходу элемента 13 задержки, вход которого соединен с тактовым входом триггера 1, информационный вход которого подключен к информационным входам триггеров 3, 5 и 7 и к шине 23 логической единицы, тактовый вход триггера 3 через элемент 12 задержки соединен с тактовыми входами триггеров 7 и 8, вход сброса триггера 7 подключен к входу сброса триггера 5 и выходу элемента И 18, второй вход которого соединен с выходом триггера 7 и информационным входом триггера 8, инверсный вы- ход которого подключен к первому входу эле мента И-НЕ 16, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера 4, выход элемента И-НЕ 1(3 подключен к информационному входу триггера 9, выход элемента И-НЕ 14 подключен к информационному входу триггера 10, первый выход элемента И НЕ 15 подключен к инверсному выходу триггера 2, второй вход элемента И- НЕ 15 подключен к инверсному выходу триггера 6, вход элемента 11 задержки соединен с выходной единой 21 и выходом триггера 9, тактовый вход которого соединен с тактовым входом триггера 4, выход элемента 13 задержки соединен с входами сброса триггеров 4, 8 и 9, выходной шиной 22 и выходом триггера 10, тактовый вход которого соединен с тактовым входом триггера 2, выход элемента 14 задержки соединен с входами сброса триггеров 2, 6 и 10.

Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей работает следующим образом.

Импульсные последовательности FI и р2

поступают на входные шины 20 и 19 (фиг. 2 а, б и 3 а, б). Пусть FI р2. Предполагают, что предыдущим импульсом FI триггер 1 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2 в и 3 в). Первый импульс р2 (фиг. 2 б и 3 б) устанавливает триг0 гер 3 в единичное состояние (фиг. 2 г и 3 г), на выходе элемента И 17 появляется единичный сигнал (фиг. 2 д и 3 д), обнуляющий триггеры 1 и 3. Следующий импульс FI устанавливает триггер 1 в единичное состояние (фиг. 2а, За, 2в и Зв). Если импульс F.,, (третий импульс FI,- на фиг. 2а) поступает до сброса триггера 1 срабатывает триггер 2, и на его инверсном выходе появляется нулевой сигнал (фиг. 2л), а на выходе элемента И-НЕ

0 16 - единичный сигнал (фиг. 2 н). Очередным импульсом FI триггер 10 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2 о) и через задержку, определяемую элементом 14 задержки, триггеры 2,

5 6 и 10 обнуляются. На выходе триггера 10 формируется импульс разностной частоты FI-F2 (фиг. 2о). Триггеры 5-7 и элемент И 18 работают аналогично триггерам 1-3 и элементу И 17, при этом за счет элементов 11 и 12 задержки срабатываQ ние триггера б происходит позже срабатывания триггера 2 и подтверждает единичный уровень на выходе элемента И-НЕ 16.

Если импульс FI приходит в момент времени, когда триггер 1 уже обнулился, а

5 сигнал на выходе элемента И 17 еще единичный (второй импульс FI на фиг. За), триггер 2 не срабатывает и может произойти пропуск импульса. Однако за счет того, что времена задержки различны, импульс на выходе элемента 11 задержки (третий импульс на фиг. Зе) вызывает срабатывание триггера 6 (фиг. 3 м), на выходе элемента И-НЕ 16 появляется высокий уровень (фиг. Зн), очередной импульс FI вызывает срабатывание триггера 10, и на выходе уст5 ройства формируется импульс разностной частоты FI-F2 (фиг. Зо).

Если FI ; F2, работа формирователя аналогична указанной, при этом триггеры 1, 3 и 4 (5, 7 и 8), элемент И 17 (18), элементы И-НЕ 15, триггер 9 и элемент 14

0 задержки работают аналогично триггерам 1, 2. и 3 (5, 6 и 7), элементу И-НЕ 16, триггеру 10 и элемерту 14 задержки. Триггеры 2, 6 и 10 находятся в исходном состоянии, т.е. на выходной шине 22 сигнал отсутствует.

5 Для обеспечения правильной работы формирователя времена задержки элементов 14 и 13 задержки должны быть больше времен задержки элементов 11 и 12 задержки.

За счет того, что сигнал разностной частоты формируется входными сигналами, диапазон входных частот в сторону уменьшения ничем не ограничен, а в сторону увеличения ограничен быстродействием применяемой элементной базы.

На временных диаграммах (фиг. 2 и 3) показаны сигналы на входной шине 20 (фиг. 2а, За) на входной шине 19 (фиг. 26 и 36) на выходе триггера 1 (фиг. 2в и Зв), на выходе триггера 3 (фиг. 2 г и 3 г) на выходе схемы И 17 (фиг. 2 д и 3 д) на выходе элемента 11 задержки, (фиг. 2 е и 3 е) на выходе элемента 12 задержки (фиг. 2 ж и 3 ж), на выходе триггера 5 (фиг. 2 з и 3 з), на выходе триггера 7 (фиг. 2 и и 3 и), на выходе элемента И 18 (фиг. 2 к и 3 к), на выходе триггера (фиг. 2 л и 3 л), на выходе триггера 6 (фиг. 2 м и 3 м) на выходе элемента И-НЕ 16 (фиг. 2 н и 3 н), на выходной шине 22 (фиг. 2 о и 3 о).

Формула изобретения

Формирователь разностной частоты импульсных последовательностей, содержаший десять триггеров, два элемента И, два элемента И-НЕ и два элемента задержки, причем выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера и первым входом первого 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 первого элемента И и входу сброса первого триггера, тактовый вход которого соединен с второй входной шиной и с тактовым входом второго триггера, первый вход второго элемента И соединен с выходом пятого триггера и информационным входом шестого триггера, тактовый вход которого подключен к тактовому входу пятого триггера и к выходу первого элемента задержки, вход которого соединен с тактовым входом первого триг-- гера, информационный вход которого под- - ключен к информационным входам третьего, пятого и седьмого триггеров и к шине логической единицы, тактовый вход третьего триггера через второй элемент задержки соединен с тактовыми входами седьмого и восьмого триггеров, вход сброса седьмого

0 триггера подключен к входу сброса пятого триггера и к выходу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом седьмого триггера и с информационным входом восьмого триггера, инверс ный выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера, выход первого элемента PI- HE подключен к информационному входу девятого триггера, выход второго элемента И0 НЕ подключен к информационному входу десятого триггера, первый вход второго элемента И-НЕ подключен к инверсному выходу второго триггера, а второй вход второго элемента И-НЕ подключен к инверсному входу шестого триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона входных сигналов, в него введены третий и четвертый элементы задержки, причем вход третьего элемента задержки соединен с первой выходной шиной и

0 выходом девятого триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом четвертого триггера, выход третьего элемента задержки соединен с входами сброса четвертого, восьмого и девятого триггеров, вход четвертого элемента задержки соединен с

с второй выходной шиной и выходом десятого триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом второго триггера, а выход четвертого элемента задержки соединен с входами сброса второго, шестого и десятого триггеров.

5

Редактор И. Горняк Заказ 2876/53

Составитель Г. Брынский Техред И. ВересКорректор Л. Бескид

Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение может быть использовано в системах автоматической подстройки частоты. Цель изобретения - расширение частотного диапазона входных сигналов. Формирователь содержит триггеры 1 -10, элементы 11 и 12 задержки, элементы И-НЕ 15 и 16, элементы И 17 и 18. В формирователь введены элементы 13 и 14 задержки и образованы новые функциональные связи. 3 ил. 1СЛ 00 ю 4;