Цифровой частотный детектор Советский патент 1990 года по МПК H04L27/14 H03D13/00 

1

(21)4361050/24-09

(22)07.01.88

(46) 23.03.90. Бкш. К 1 1

(72) Е.А.Донников и И.В.Степанов

(53)621.376.5 (088.8)

(56)Ангорское свидетельство СССР Р 97Л600, кл. Н 04 L 27/14, 1981.

(54)ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР

(57)Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение Точности детектирования. Цифровой частотный детектор содержит ограничитель 1, ждущие мультивибраторы (ЖМ) 2, 3 и 8, эл-ты И 4, 5, 14 и 15, RS-триггеры 6, 7 и 16, формирователи

9-11 импульсов, эл-т ИЛИ 12 и эл-т задержки 13. Данный частотный детектор по функциональным возможностям является близким аналогом двухконтур- ного частотного детектора. Изменяя длительности импульсов ЖМ 2, 3 и 8, можно в широких пределах изменять (формировать) частотную характеристику детектора. Величина длительности импульса ЖМ 2 определяет ширину полос пропускания детектора, а величины длительности импульсов ЖМ 3 и 8 - средние частоты полос пропускания детектора. Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону нечувствительности. 5 ил.

SS

(Л

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе передачи данных.

Цель изобретения - повышение точ- ности детектирования.

На фиг. 1 приведена частотная характеристика цифрового частотного детектора; на фиг. 2 - структурная электрическая схема цифрового частот- ного детектора; на фиг. 3-5 временные диаграммы, пояснякицие принцип работы детектора.

Цифровой частотный детектор содержит (фиг. 2) ограничитель 1, первый 2 и второй 3 ждущие мультивибраторы, первый 4 и второй 5 элементы И, первый 6 и второй 7 RS-триггеры, третий ждущий мультивибратор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 12, эпемент 13 задержки, третий 14 и четвертый 15 элементы И, третий RS-триггер 16.

Цифровой частотный детектор работает следующим образом.

Входной сигнал (фиг. За) поступает на ограничитель 1, который формирует прямоугольные импульсы, следующие с частотой входного сигнала (фиг. Зб). Первый ждущий мультивибра- ггрр 2 запускается передним фронтом импульса с выхода ограничителя 1. Длительность импульса с выхода первого ждущего мультивибратора 2 (фиг. Зв) равна Ј, 1/F, - 1/F2. Им- пульс с выхода первого ждущего мультивибратора 2 задним фронтом запускае второй 3 и третий 8 ждущие мультивибраторы, которые формируют импульсы

3 1/F,

длительностью /ci соответственно. Пока на выходах второго 3 и третьего 8 ждущих мультивибраторов не сформируются импульсы длительностью и э пт°Р°й 3 и третий 8 ждущие мультивибраторы не реагируют на последующие импульсы, поступающие

на их входы. I

Выходные импульсы второго 3 и

третьего 8 ждущих мультивибраторов задними фронтами включают первый 9 и второй 10 формирователи импульсов, выходные импульсы которых имеют длительности Ј 4 ( + 4i ) (фиг. Зг, д) В качестве первого 9 и второго 10 формирователей импульсов могут быть использованы дифференцирующие цепочки

В случае, когда на вход детектора поступает сигнал с нижней харакгерис

-

5 0

5

0 5

0

5

0

5

тической частотой Гн, импульсы на входах первого элемента И 4 не совпадают во времени и на выходе первого элемента И 4 (фиг. Зе) импульсы отсутствуют .Импульсы на входах второго элемента И 5 совпадают во времени, и на выходе второго элемента И 5 (фиг. Зж) формируется импульс, который по R-входу устанавливает (подтверждает) первый RS-триггрр 6 (фиг. Зи) в нулевое состояние.

В случае, когп,а на вход детектора поступает сигнал с верхней характеристической частотой Fg, импульсы на входах первого элемента И 4 (фиг. Зв, г) совпадают во времени и импульс с выхода первого элемента И 4 (фиг. Зе) поступает на S-пход первого RS-триг- гера 6, устанавливал (подтверждая) его в единичное соегояние (фиг. Зи). При этом отсутствуют импульсы на выходе второго формирователя 10 импульсов и, соответственно, на выходе второго элемента И 5 (фиг. Зж). Импульсы с выходов первого 4 и второго 5 элементов И поступают на пчоды элемента ИЛИ 12, с выхода которого (фиг. Зм) импульсы поступают на S-вход второго RS-триггера 7, устанавливая его в единичное состояние (фиг. Зн). Выходной импульс первого ждущего мультивибратора 1 поступает на вход третьего формирователя 11 импульсов, который формирует по заднему фронту импульс длительностью ,. (с 5.) (фиг. Зк) . Импульс с выхода формирователя 11 импульсов поступает на первые входы элементов И 14 и 15.

При сигналах с частотами, равными Кн и Гв, второй триггер 7 устанавливается и единичное состояние и на выходе 1ретьего элемента И 14 (фиг. Зп) появляется импульс, который устанавливает (подтверждает) третий RS-триггер 16 в единичное состояние (фиг. Зс). Выходной импульс третьего формирователя 11 импульсов (фиг. Зе) поступает также на вход элемента 13 задержки, который задерживает импульс на время Г6 ( t9i4 ) . Импульс с выхода элемента 13 задержки (фиг. Зл) поступает на R-вход второго триггера 7 и устанавливает второй RS-триггер 7 в нулевое состояние (фиг. Зн).

Таким образом, когда частоты входного сигнала равны FH или F6 , на выходе 1 детектора формируется уровень логического нуля или единицы соответстпепно (фиг. 16), а на выходе 2 детектора - постоянный уровень л гнчес- кой единицы (фиг. 1в).

Если частота входного сигнала находится в диапазоне частот от FJ. до FJ, на выходах первого 4 и второго 5 элементов И импульсы отсутствуют и первый RS-триггер 6 сохраняет свое

третьего RS-триггера 16, устанавли- гая его в нулевое состояние (фиг. 4с).

В случае, когда на вход детектора поступает сигнал с частотой Fg, а татем частота сигнала изменяется и становится больше Fu, при частоте сигнала, равной F

и , при

L, nonun .., детектор работает согласно описанному (фиг. 3). При этом

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение точности детектирования. Цифровой частотный детектор содержит ограничитель 1, ждущие мультивибраторы (ЖМ) 2, 3 и 8 эл-ты И 4, 5, 14 и 15, RS-триггеры 6, 7 и 16, формирователи 9, 10 и 11 импульсов, эл-т ИЛИ 12 и эл-т задержки 13. Данный частотный детектор по функциональным возможностям является близким аналогом двухконтурного частотного детектора. Изменяя длительности импульсов ЖМ 2, 3 и 8, можно в широких пределах изменять (формировать) частотную характеристику детектора. Величина длительности импульса ЖМ 2 определяет ширину полос пропускания детектора, а величины длительности импульсов ЖМ 3 и 8 определяют средние частоты полос пропускания детектора. Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону нечувствительности. 5 ил.

состояние логической едгницы или нуля 10 на входах 1 и 2 детектора формируются уровни логической единицы (фиг. 5н, с).

При величине частоты входного сигв зависимости от величины частоты, предшествующей сигнат/ с частотой

FЈ . Цпи этом на выходе этеменга ИТИ 12 импульс такжи отсутствует и второй триггер 7 ье устанавливайся в единичное состояние.

Выходной импульс третьего формч- роватепя 11 имлутг -ив т.отуцарт на входы элементов И 14 и 15. тгч как

нала более FH импульсы на выходах 15 первого 9 (фиг. 5г) и второго 10 (Фиг. 5д) формироватедей импульсов отсутствуют, так как второй 3 и третий 8 ждуцие мультивибраторы не успевают сформировать и гпульсы до прихода

второй RS-триггер 7 находиггя Р нуле- 20следующего импульса с выхода первого

вом состоянии, на выходе четвертогождущего мультивибратора 2 (фиг. 5в),

элемента И 15 появляется имчульс, ко-и первый RS-триггер 6 (фиг. 5и) сохторый .устанавлипает третий RS-триггерраняет единичное состоя ше. Второй

16 в нулевое состояние и на выходе 2RS-триггер 7 (Фиг. 5iO не устанавлицифрового частотного детектор- Форми- 25вается в единичное состояние, так как

руется пост янный урорегъ тогич скогоотсутствуют шптульсы на выходе эле- нуля.

В случ1, когда HP вход детектора

мента ИЛИ 12 (фиг. 5м).

Импульс с выхода третьего формиро- вате.т- 11 импульсов (Jmr. 5к) поступоступает сигна а с частотен FH , а

затем чаете т л изменяется и счашвит- 30 пает на первые входы третьего 1( ся меныгс F, , то при частого сигнала, равной Tt, детектор pafioner согласно рассмотренному (фиг. 31. При этом на выходе 1 детрктогл Лг11.м 1руетс п уровень логического нуля (фш . 4и), а 35 на выходе - уровень логической единицы (фиг. 4с). При вели лиг час г от ч входного сигнала меньше Г, импульсы с 7 ыхояов первого 9 (фи . 4г) и второго 10 (фиг. 4д) формирователей40 импульсов не совпадают ьо времени с импульсом, сформированным первым жду- оим мультивибратором и на выходах

Импульс с выхода третьего фор вате.т- 11 импульсов (Jmr. 5к) по

четвептог о 15 элементов И. Так к рторой RS-трнггер 7 находится в вом состоянии (фиг. 5н), то с вы четвертого элемента И 15 (иг. 5 импульс поступает на R-вход триг 16, устанавливая его в нулевое с тояние.

Предлагаемьш частотный детект по функциональным возможностям яв ется близким аналогом двухкинг -рн частотного детектора.

Изменяя длительности С, , Сг и Ј импульсов, можно в широких предел изменять (формировать) частотную

Изменяя длительности С, , Сг и Ј., импульсов, можно в широких пределах изменять (формировать) частотную хапервого 4 (фиг. 4е) и второго 5

(фиг. 4ж) элементов И импульсы отсут- 45 рактеристику детектора.

ствуют, первый RS-триггер 6 (Фиг. 4и)Величина длительности, определясохраняет свое нулевое состояние, & второй RS-гоиггер 7 (фиг. 4н) не устанавливается в единичное состояние, так как на выходе элемента ИЛИ 12 (фы . ) нет и.-шульсов.

Импульс : выхода третьего формирователя 11 импульсов (Фит. 4л) поступает на первые входы третьего 14 и четвертого 15 элементов И, гак как второй RS-триггер 7 (фиг. 4н) находится в нулевом состоянии, то с выхода четвертого элемента И 15 (фиг. 4р) импульс поступает на R-вход

нала более FH импульсы на выходах первого 9 (фиг. 5г) и второго 10 (Фиг. 5д) формироватедей импульсов отсутствуют, так как второй 3 и третий 8 ждуцие мультивибраторы не успевают сформировать и гпульсы до прихода

отсутствуют шптульсы на выходе эле-

пает на первые входы третьего 1(

мента ИЛИ 12 (фиг. 5м).

Импульс с выхода третьего формиро вате.т- 11 импульсов (Jmr. 5к) постуи

четвептог о 15 элементов И. Так как рторой RS-трнггер 7 находится в нулевом состоянии (фиг. 5н), то с выхода четвертого элемента И 15 (иг. 5р) импульс поступает на R-вход триггера 16, устанавливая его в нулевое тояние.

Предлагаемьш частотный детектор по функциональным возможностям является близким аналогом двухкинг -рного частотного детектора.

Изменяя длительности С, , Сг и Ј., импульсов, можно в широких пределах изменять (формировать) частотную хает ширину полос пропускания детектора (F9 - F,) и (F4 - Рэ). Величины длительности Ј2и 2 определяют средние

частоты полос пропускания детектора. Задавая соответствующие величины длительности импульсов, можно устанавливать требуемую зону (Fэ - F2) нечувствительности (возможен случай,

.когда зона F - F4 0).

Формула изобретения

Цифровой частотньп1 детектор, содержащий последовательно соединенные ограничнтель, первый и второй ждущие мультивибраторы, а также два элемента И, два RS-триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования, в него введены третий ждущий мультивибратор, три формирователя импульсов, элемент ИЛИ, элемент задержки, третий и четвертый элементы И, третий RS-триггер, причем выход второго ждущего мультивибратора через первый формирователь импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходом первого ждущего мультивибратора, через последовательно соединенные третий ждущий мультивибратор и второй формирователь импульсов с вторым входом второго эле-

4-Jn

J S

it n tif

мента И, а через третий формирователь импульсов с входом элемента задержки и первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами S и R третьего RS-триггера соответственно, при этом выход первого элемента И соединен с входом S первого RS-триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и R-входом первого RS-григ- гера, выход элемента ИЛИ соединен с S-входом второго RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента задержки, выходы второго RS-триггера соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов И соответственно.

h S

/У

S--fe

lx-ч