Частотный компаратор Советский патент 1989 года по МПК H03K5/19 

СП

со

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для контроля частоты сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия при заданной помехоустойчивости. В устройство, содержащее счетчики импульсов 6,7 и одновибратор 3, введены триггеры 1 и 9, формирователь импульсов 5, элементы ИЛИ-НЕ 2,4 и переключатели 8,10. Порог задается длительностью импульсов одновибратора 3. На выход элемента ИЛИ-НЕ 2 импульсы проходят, если частота меньше пороговой, а на выход элемента ИЛИ-НЕ 4 - если частота больше пороговой. Для переключения триггера 9 необходимо, чтобы подряд прошло количество импульсов с частотой, большей (меньшей) порога, равное коэффициенту пересчета счетчика 7 (6). 2 ил.

со со

315

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для контроля частоты сигна- лов

Целью изобретения является повыше- ние быстродействия при заданной помехоустойчивости частотного компаратора

На фиг. 1 приведена структурная cx ма частотного компаратора; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства

Частотный компаратор содержит счетный триггер 1, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ 2 и входу запуска од- новибратора 3. Инверсный выход счет- наго триггера 1 подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ А и входу сброса одновибратора 3. Выход одновибратора 3 подключен к входу формирователя 5 импульсов, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ 2 и Д. Выход первого элемента ИЛИ-НЕ 2 подключен к входу сброса первого счетчика 6 импульсов и счетному входу вто tporo счетчика 7 импульсов. Выход второго элемента ИЛМ-НЕ 4 подключен к счетному входу первого счетчика 6 и входу сброса второго счетчика. Один из выходов первого счетчика 6 при помощи переключателя 8 подключен к S-входу RS-триггера 9 а один из выходов второго счетчика 7 при помощи переключателя 10 подключен к R-входу RS-триггера 9, выход которого соединен с выходной шиной 11. Входная шина 12 соединена со входом счетного триггера 1.

Функц1да формирователя 8 импульсов выполняет дифферен1щрующая цепь, состоящая из конденсатора и резистора.

Частотный компаратор работает следующим образом.

Последовательность прямоугольных импульсов Щ (фиг. 2а) с изменяющейся частотой подается на вход счетного триггера 1, предназначенного для исключения влияния скважности входных шпульсов на работу частотного компаратора. По каждому отрицательному фронту импульсов Ud (фиг, 26), поступающих с прямого выхода счетного триггера 1, происходит запуск одновибратора 3. Если частота входных импульсов fex меньше пороговой частоты частотного компаратора (фиг. 2 , временные интерваль to, t, , t, ..., t-j)

1994

то одновибратор 3 формирует положительные импульсы 1Ц длительностью

С1

Сяор

(фиг. 2г), Если fg, f

пор

(фиг. 2, временной интервал t, ... to),то производится принудительный сброс одновибратора 3 отрицательными фронтами импульсов U- (фиг. 2в), поступающих с инверсного выхода триггера 1 , и одновибратор 3 формирует импульсы и, длительностью D

1

-.Фор50 5 о

с

5

0

0

мирователь 5 по отрицательным фронтам №1пульсов b i формирует короткие импульсы U5 (фиг. 2д). При fgx fnop импульсы и5 пройдут на выход элемента ИЛИ-НЕ 2, а при пор выход элемента 1-ШИ-НЕ i. Импульсы Ug, с выхода элемента ИЛИ-НЕ 2 поступают на счетный вход второго счетчика 7 и вход сброса первого счетчика 6, а импульсы UT- с выхода элемента ИЛИ-НЕ поступают на вход сброса второго счетчика 7 и счетньй вход первого счетчика 6. С выхода первого счетчика 6 при помощи переключателя 8 импульсы Ug (фиг. 2з) подаются на S-вход RS-триггера 9, а с выхода второго счетчика 7 при помощи переключателя 10 импульсы Ug подаются на R-вход RS-триггера 9. Высокий уровень напряжения L /дНа выходе RS-триггера 13 сигнализирует о том, что fg (фиг. 2к).

Первый счетчик 6 предназначен для повьш ения достоверности выходной информации при появлении во входном сигнале U импульсов помехи в случае, когда fftn fnop Если результирующая частота превышает значение fnop то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 появляются импульсы. При непосредственной подаче этих импульсов на S-вход RS-триггера 9, последний установится в состояние, ложно сигнализирующее о том, что fn, f

-BX fnop

Вк

nop При подаче же

этих импульсов на счетный вход перво- :го счетчика 6 и подключении 5-входа RS-триггера 9 к выходу первого счетчика 6 с коэффициентом пересчета п, срабатывание RS-триггера 9 происходит при поступлении п импульсов на счетный вход первого счетчика 6. Если до этого момента на вход сброса двоичного счетчика 10 поступает хотя бы один импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 2, то происходит сброс первого счетчи5153

ка 6, а RS-триггер 9 сохраняет свое состояние. Для исключения влияния импульсов помехи на работу частотного компаратора коэффициент пересчета п должен быть больше, чем максимальное число импульсов, сформированных на выходе элемента ИЛИ-НЕ А в результате воздействия импульсов помехи. Так как число этих импульсов является случай- ной величиной и не может быть точно рассчитано, то коэффициент пересчета п подбирается при помощи переключателя 8. При fgx fnop наличии импульсов помехи на входе частотного компа- ратора к S-входу RS-триггера 9 последовательно, в порядке возрастания коэф фициента пересчета, подключают выходы двоичного счетчика 10 до тех пор, пока на выходе частотного компаратора ire установится стабильный низкий уровень напряжения . При этом импульсы помехи не приведут к ложному срабатыванию частотного компаратора.

Аналогично, с помощью второго счетчика 7 обеспечивается защита от ложного срабатывания частотного компаратора при пропадании одного или нескольких входных импульсов в случае, когда

f-f, fnop

Переключение RS-триггера 9 происходит всегда через заданное количество периодов импульсов, поступающих на счетньй вход одного из счетчиков 6 и 7, после того, как этот счетчик был в последний раз сброшен в нуль. В из996

вестном устройстве этот интервал времни имел случайную добавку. Следователно, быстродействие предлагаемого устройства выше.

Формула изобретения

Частотный компаратор, содержащий первый и второй счетчики импульсов и одновибратор, отличающий- с я тем, что, с целью обеспечения возможности повышения быстродействия при заданной помехоустойчивости, в него введены счетный триггер, RS-триггер, формирователь импульсов, первый и второй элементы Ш1И-НЕ, первый и второй переключатели, причем вход счетного триггера соединен с входной щиной, прямой и инверсный выходы - с входами соответственно запуска и сброса одновибратора, а также с первыми входами перйого и второго элементов ИПИ-НЕ, выход одновибратора через формирователь импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов Ш1И-НЕ, выходы которых соединены с входами сброса соответственно первого и второго счетчиков импульсов, а также со счетными входами соответственно второго и первого счетчиков импульсов, выходы которых через соответственно второй и первый переключатели соединены с входами сброса и установки RS-триггера, выход которого соединен с выходной шиной.

Vl , . «. -« -J Но -Vj -Kj 4

:3 z r 5 5 5 «зкэсо «Oflcaftj rriS

Составитель A. Смирнов Редактор Г. Волкова Техред М.ДидыкКорректор М. Кучерявая

Заказ 7965/55

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное