Устройство для сравнения двух частот Советский патент 1987 года по МПК H03D13/00 

Изобретение относится к радиотехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах автоматической подстройки частоты.

Цель изобретения - повышение точности выделения модуля разностной частоты с постоянной длительностью импульсов и стабильности выделения знака разности частот.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 и 3 - эпюры напряжений в различных точках

схемы, поясняющие работу устройства. Устройство сравнения двух частот содержит счетный триггер 1, элемент РШИ 2, первый 3 и второй 4 D-тригге- ры, первый 5 и второй 6 DRS-триггеры, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ-НЕ, RS-триггер 9.

Устройство сравнения двух частот работает следующим образом.

Удвоенная опорная частота поступает на счетный вход триггера 1 (фиг.2а), делится на два (фиг.2б) и с помощью элемента ИЛИ 2 на его выходе выделяется сигнал опорной частоты с длительностью отрицательных импульсов, равной длительности отрицательности входных частот (фиг.2л). Когда опорная частота больше входной, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 и на выходе

15 DR.S-триггера 6 имеются уровни О (фиг.2з и фиг.2к соответственно).

Процессы, происходящие в схеме в случае, когда опорная частота меньше сравниваемой, показаны на эпюрах

2Q фиг.За,б,в,г,д,е,ж,3,и,к,л, при этом положит ель перепадом импульсов разностной частоты на выходе D-триг- гера 3 (фиг.Зд) соответствуют низкие уровни напряжения разностной частоты

25 на выходе D-триггера 4 (фиг.3,е,а), положительные перепады на выходе D-триггера 4 (фиг.Зе) совпадают с высоким уровнем напряжения на выходе В-триггера 3 (фиг.Зд). В этом слу35

ных импульсов входной удвоенной опор- 30 DRS-триггер 6 устанавливается ной частоты (фиг.2в). Этот сигнал поступает на С-вход D-триггера 3 и на D-вход D-триггера 4, на D-вход D-триггера 3 и С-вход D-триггера 4 поступает сигнал сравниваемой частоты (фиг.2г). На выходах вычитающих D-триггеров 3 и 4 выделяются сигналы разностной частоты (фиг.2д и фиг.2е соответственно).

Если опорная частота больше сравниваемой частоты, то положительные перепады импульсов разностной частоты на выходе D-триггера 3 (фиг.2д) совпадают с высоким уровнем импульсов

40

в состояние 1, а DRS-триггер 5 остается в состоянии О (фиг.Зи). Потенциал инверсного выхода DRS-триггера 6 разрешает прохождение с инверсией через элемент ИЛИ-НЕ В отрицательного импульса сравниваемой частоты на вход установки DRS-tpH.r- гера 6 в состояние О (фиг.Зз).

Таким образом, на выходе DRS-триг гера 6 формируется импульс разностной частоты с длительностью, равной длительности положительного импульса сравниваемой частоты (фиг.Зк), а RS- триггер 9 формирует на выходе устразностной частоты на выходе D-триг- рокства уровень О (фиг.3л), а на гера 4 (фиг.2е), а положительные пе- вькоде DRS-триггера 5 при этом сохрепады на выходе D-триггера 4 совпадают с низким уровнем на выходе D- триггера 3. В результате этого DRS- триггер 5 по положительному перепаду импульсов разностной частоты с выхода D-триггера 3 устанавливается в состояние 1 (фиг.2и), DRS-триггер 6 остается в состоянии О (фиг.2к), потенциал с инверсного выхода DRS- триггера 5 разрешает прохождение с инверсией через элемент ИЛИ-НЕ 7 отрицательного импульса опорной частоты, при этом положительный -импульс

6193

Q

с вькода элемента ИЛИ-НЕ 7 поступает на R-вход (фиг.2ж) DRS-триггера 5 и он устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, на выходе DRS- триггера 5 формируются и шульсы разностной частоты (фиг.2и) с длительностью, равной длительности положительного импульса опорной частоты, а RS-триггер 9 формирует на выходе уровень 1, определяющий знак разности входных частот (фиг.2л). Когда опорная частота больше входной, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 и на выходе

DR.S-триггера 6 имеются уровни О (фиг.2з и фиг.2к соответственно).

Процессы, происходящие в схеме в случае, когда опорная частота меньше сравниваемой, показаны на эпюрах

фиг.За,б,в,г,д,е,ж,3,и,к,л, при этом положит ель перепадом импульсов разностной частоты на выходе D-триг- гера 3 (фиг.Зд) соответствуют низкие уровни напряжения разностной частоты

на выходе D-триггера 4 (фиг.3,е,а), положительные перепады на выходе D-триггера 4 (фиг.Зе) совпадают с высоким уровнем напряжения на выходе В-триггера 3 (фиг.Зд). В этом слу

DRS-триггер 6 устанавливается

в состояние 1, а DRS-триггер 5 остается в состоянии О (фиг.Зи). Потенциал инверсного выхода DRS-триггера 6 разрешает прохождение с инверсией через элемент ИЛИ-НЕ В отрицательного импульса сравниваемой частоты на вход установки DRS-tpH.r- гера 6 в состояние О (фиг.Зз).

Таким образом, на выходе DRS-триггера 6 формируется импульс разностной частоты с длительностью, равной длительности положительного импульса сравниваемой частоты (фиг.Зк), а RS- триггер 9 формирует на выходе уст50

55

раняется уровень О .

В случае равенства опорной и сравниваемой частот на выходах D-тригге- ров 3 и 4 фиксируются постоянные уровни напряжения, DRS-триггеры 5 и 6 находятся в нулевом состоянии, а RS-триггер 9 сохраняет предыдущее состояние.

Формула изобретения

Устройство сравнения двух частот, содержащее первый D-триггер, С-вход

31356

и D-вход которого подключены соответственно к D-входу и С-входу второго D-триггера, С-вход которого.является первым входом устройства, первый и второй DRS-триггеры и КЗ- триг- 5 гер, прямые выходы первого и второго D-триггеров соединены с С-входами первого и второго DRS-триггеров соответственно, прямые выходы которых являются первым и вторым выходами устрой- О ства и соединены с S- и R-входами RS-триггера соответственно, выход которого является третьим выходом устройства отличающееся тем, что, с целью повьшения точности 5 вьщеления модуля разностной частоты, в него введены триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, причем С-вход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ и является вто- 20

934

рым входом устройства, выход триггера соединен с вторым входом элемента ИЛИ и первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с R-входом первого DRS-триггера, выход элемента ИЛН соединен с С--входом первого D-триггера, выход которого динен с D-входом второго DRS-триггера, а выход второго D-триггера соединен с D-входом первого DRS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента. ИЖ- НЕ, а инверсный выход второго DRS- триггера соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, инверсный выход которого соединен с R-входом второго DRS-триггера, а второй вход второго элемента соединен с С-входом второго DRS-триггера.

Изобретение м.б. использовано в устр-вая; АПЧ.Цель изобретения - повышение точности выделения модуля разностной частоты с постоянной длительностью импульсов и стабильности выделения знака разности частот. Устрво содержит счетньй триггер (Т) 1, эл-т ИЛИ 2, D-триггеры 3 и 4, DRS- триггеры 5 и 6, зл-ты ИЛИ-НЕ 7 и 8, RS-триггер 9. Удвоенная опорная частота (УОЧ) поступает на счетный вход Т 1, делится на два и с помощью эл-та ИЛИ 2 на его выходе вьщеляется сигнал 04 с длительностью отриц. импульсов, равной длительности отриц.им- пульсов входной УОЧ. Этот сигнал поступает на С-вход Т 3 и на D-вход Т 4. На D-вход Т 3 и С-вход Т 4 поступает сигнал сравниваемой частоты. На выходах Т 3 и 4 выделяются сигналы разностной частоты. 3 ил. (Л оэ ел СП) х со фиг, J

а JTJTJlJlJnJTJTJlJTJlJTJTJlJrL

6

г

Фиг. 2

а JгJU JlJ JЧJгJlJ JтлJlJ JчлJ J

5

8

г

9 с

.

, п пп п

w

и

к л

гг

J-i

J-i

Фиг.З