УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1974 года по МПК H03K23/00 

1

Изобретение может быть применено в устройствах синхронизации, в телевидении, телеметрии, системах связи и т. д.

Известны устройства для деления частоты импульсов с временной селекцией входных тактовых импульсов фазированием делителя частоты внешними кадровыми (фазируюпдими) импульсами. Различные варианты таких устройств используются для синхронизации в телевизионной технике. Однако такие устройства имеют низкую помехоустойчивость при наличии помех по каналу передачи внешних кадровых импульсов (т. е. при случайных появлениях ложных кадровых и мпульсов и пропадании истинных кадровых имиульсов).

Известно также устройство по авт. св. № 277845, обеспечивающее эффективную временную селекцию тактовых импульсов ио внешним кадровым импульсам при наличии помех по кадровому каналу. В этом устройстве помехоустойчивость обеспечивается специальным импульсным преобразователем в виде ряда триггерных схем, связанных через схемы совпадения, и счетчика импульсов.

Однако устройство по авт. ев № i277845 неоправданно долго входит в синхронизм при отсутствии помех. Продолжительность вхождения в синхронизм определяется интервалом времени между срабатываниями первой и последней из триггерных схем импульсного

преобразователя, равно длительности кадра входного сигнала, умноженной на количество триггеров импульсного преобразователя. Кроме того, при помехах на выходе устройства в режиме «поиска могут появиться ложные выходные импульсы, что в ряде случаев нежелательно.

Цель изобретения - исключение ложных выходных импульсов и ускорение вхождения в синхронизм при отсутствии помех - достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены ключ на выходе делителя частоты и триггер, связанный через одну схему «ИЛИ с первым и последним триггерами импульсного преобразователя и через вторую схему «ИЛИ -с первым триггером преобразователя п выходом схемы «И. Управляющий вход ключа соединен с триггером, сигнальный вход схемы «И - с формирователем, а управляющий вход схемы «И - со вторым триггером преобразователя. Дополнительно введенные элементы представляют собой логическую схему, разрещающую прохождение выходных импульсов делителя частоты на выход всего устройства при срабатывании ие только последнего, но и первого триггеров импульсного преобразователя. Если в интервале времени перед ожидаемым приходом второго кадрового импульса помехи отсутствуют, на выход устройства

поступают импульсы с делителя частоты немедленно после появления первого кадрового пмпульса. При этом обеспечивается правильная временная селекция тактовых импульсов. Если же перед ожидаемым приходом второго кадрового импульса импульсы помехи имеются, прохождение импульсов с делителя частоты на выход устройства запрещается до полного срабатывания импульсного преобразователя. В последнем случае устройство работает аналогично прототипу, т. е. в режиме «поиска с последующим переходом в режим «захвата.

В результате устройство приобретает адаптивные свойства, т. е. время вхождения в синхронизм определяется текущим соотношением сигнал - шум иа входе устройства, при этом в отсутствие помех устройство немедленно переходит в режим «захвата, минуя режим «поиска. Кроме того, выходные импульсы устройства в любой момент времени либо соответствуют правильной временной селекции, либо отсутствуют, а появление ложных выходных имиульсов исключается.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; иа фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства в различных условиях.

На делитель частоты 1 через ключ 2 поступают входные импульсы а. Ключ управляется импульсным преобразователем 3, состоящим из триггерных схем, сбрасывающих и запускающих схем совпадения и счетчика импульсов. Для упрощения на фиг. 1 указаны лишь первый 4, второй 5 и последний 6 триггеры, необходимые для поясиения работы устройства.

Внешнне импульсы б, поступающие па вход через формирователь 7 (пороговую схему), проходят иа схему сравнения 8, связанную с делителем / и импульсиым преобразователем 3. Формирователь 7 также связан с импульсным преобразователем, в том числе с первым триггером 4.

Элементы /-8 образуют устройство, аналогичное описанному в авт. св. № 277845.

Кроме того, в предлагаемое устройство включена логическая схема, образованная триггером 9 и управляющим ключом 10, вход которого связан с выходом делителя частоты /. Триггер 9 управляется ио пепям запуска и сброса через схемы «ИЛИ // и 12 соответственно. Схема «ИЛИ // связана с первым и последним триггерами преобразователя 5, а схема «ИЛИ 12 - с первым триггером преобразователя и через схему совиадепия 13 - с формирователем 7 и вторым триггером импульсиого преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

В режиме «поиска на вход формирователя 7 поступают внешние кадровые импульсы б, в- общем случае искаженные помехами, так что на выходе формирователя возможно как появление ложных импульсов,-так и иропадание истинных.

Рассмотрим сначала случай отсутствия помех. Нри поступлении первого кадрового импульса на выходе формирователя появляется импульс, задний фронт которого запускает первый триггер 4 импульсного преобразователя 5. В результате открывается ключ 2, и подлежащие делению входные импульсы а поступают на делитель частоты 1. Одновременно импульс, по времени соответствующий переходу триггера 4 в новое состояние, запускает через схему «ИЛИ 11 триггер 9, который открывает ключ 10. Поскольку ио:мехи отсутствуют, импульсы сброса на триггер 9 не поступают, ключ 10 остается открытым, и выходные импульсы делителя частоты 1 поступают на выход устройства. При этом первый импульс на выходе появляется после прихода первого кадрового импульса б через интервал времени, равный длительиости одного кадра.

Таким образом, устройство переходит в режим «захвата минуя режим «поиска. Импульсный преобразователь при этом работает

аналогично устройству по авт. св. № 277845, т. е. триггеры преобразователя последовательно срабатывают вплоть до триггера 6, импульс перепада с которого поступает через схему «ИЛИ 11 на запуск триггера 9, т. е.

подтверждает состояние последнего.

Перепад второго триггера 5, управляя схемой совпадеиия 13, исключает возможность сброса триггера 9 через схему «ИЛИ 12 задним фронтом очередного импульса с формирователя 7.

При наличии иомех по каналу передачи кадрового импульса устройство работает иначе. При поступлении первого импульса б на выходе формирователя 7 также появляется

импульс (он может соответствовать как истиниому, так и ложиОМу кадровому импульсу), задний фронт которого запускает первый триггер 4. Как и раиее, открывается ключ 2, запускается триггер 9, импульсы а проходят иа

делитель /, а ключ 10 открывается. Одиако при помехах имиульс на выходе формирователя 7 появляется до ожидаемого прихода очередного кадрового импульса б, т. е. до срабатывания второго триггера 5. Поэтому

задний фронт импульса с формирователя 7 проходит через схему «И 13 и далее через схему «Р1ЛИ 12 на сброс триггера 5. Ключ// закрывается, и импульсы с выхода делителя / на выход устройства не поступают.

Ключ 10 далее открывается только после запуска триггера Я что может произойти только после срабатывания триггера 6 импульсного преобразователя, который срабатывает лишь в результате завершения режима «иоиска устройства аналогично устройству по авт. св. AIO 277845. В этом режиме период следования внешних кадровых импульсов проверяется с помощью импульсного преобразователя на равенство периоду следования выходных импульсов делителя частоты 1 (режим «поиска). Если это равенство выполняется для некоторого числа (определяемого количеством триггеров в импульсном преобразователе) следующих подряд внешиих кадровых импульсов, кадровый импульс считается истинным, и устройство переходит в режим «захвата. При этом делитель остается в сфазированном состоянии, т. е. выходные импульсы делителя частоты совпадают по фазе с внешними кадровыми импульсами. Таким образом происходит временная селекция тактовых импульсов по внешним кадровым импульсам.

В режиме «захвата ложные кадровые импульсы не влияют на работу устройства. Если Же в таком режиме происходит пропадаиие кадровых импульсов, то ири некотором числе пропаданий импульсов подряд устройство снова переходит в режим «поиска. Число пропаданий подряд определяется емкостью счетчика импульсов (на фиг. 1 пе показан), входящего в импульсный преобразователь, и количеством триггеров в том же преобразователе.

При переходе в режим «поиска первый триггер 4 преобразователя сбрасывается и своим фронтом через схему «ИЛИ //сбрасывает триггер 9. Ключ 10 закрывается, что исключает появление на выходе устройства ложных имиульсов в режиме «поиска.

В результате обеспечиваются минимальное время вхождения в синхронизм при отсутствии помех, высокая помехоустойчивость при наличии помех и исключаются ложные импульсы на выходе устройства в режиме «поиска.

На фиг. 2 приведена временная диаграмма работы устройства при отсутствии помех по каналу передачи внещних импульсов 8.

На фиг. 3 приведена временная диаграмма работы устройства в присутствии помех. Ложные импульсы иа выходе формирователя 9 отмечеиы двумя линиями у верщины.

Предмет изобретения

Устройство для деления частоты следова1П1Я импульсов по авт. св. № 277845, отличающееся тем, что, с целью исключения ложных выходных имиульсов и ускорения вхождения в синхронизм при отсутствии помех, оно содержит ключ на выходе делителя частоты, триггер, две схемы «ИЛР1 и схему «И, причем входы триггера связаны через одну схему «ИЛИ с первым и последним триггерами преобразователя и через вторую схему

«ИЛИ - с первым триггером преобразователя и выходом схемы «И, управляющий вход ключа соединен с триггером, первый вход схемы «И подключен к формирователю, а второй - ко второму триггеру преобразователя.

ш..,,.,г,. I I и I I j I 1 I I j I I i М i I и I I I I I I I I I I l-l Mill

Ямиулисы д1 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 I I I I I I I

Нилульсы S Триггер Триггер 5

Триггер 6 Триггер 9Выход