Устройство для определения величины и знака разности частот импульсных последовательностей Советский патент 1976 года по МПК H03K5/20 

Предлагаемое устройство содержит первый статический триггер 1, выполненный на логических элементах И-НЕ 2, 3, расширители импульсов 4, 5, через которые входы триггера .1 сос пиненьт со входами 6, 7 устройства. Выходы триггера 1 подключены к первым входам двухвходовых элементов совпадения 8, 9, вторые входы которых соединены со входами 6, 7. Выходы элементов совпадения 8, 9 подключены ко входам второго статического триггера 10, состоящего из логических элементов И-НЕ 11, 12. В состав устройства та1сже входят мно- говходовые логические элементы совпадения 13, 14 и дополнительный двухвходовый элемент совпадения 15. Индексами 16, 17 обозначены выходы устройств. Устройство работает следующим образом Входные сигналы с частотами i. в виде двух последовательностей импульсов низкого уровня подаются на входы 6, 7 устройства. Сигналы последовательности импульсов, следующие с частотой 1 , подаются на вход расширителя импульсов 4 и на вход элемента совпадения Г :игналы друго последовательности с частотой i на вхо расширителя импульсов 5 и элемента совпадения 9. Сигналы с выхода расширителя им пульсов 4 устанавливают триггер 1 в сос тояние 1, если перед этим он находился в нулевом состоянии, или подтверждают его единичное состояние, если он находился в единичном состоянии. Сигналы с выхода расширителя импульсов 5 устанавливают триггер 1 в нулевое состояние. Триггер 1 утгравляется импульсами низкого уровня и, следовательно, срабатывает по переднему фронту входнь(х сигналов. Сигналы с выходов триггера 1 (с выхоДОН элeмevIтoв 2, з) подаются на входы зле ментов совпадения 8, 9, на вторые входы которых поступают сигналы с входов 6, 7 входных сигналов. Если импульсы . последовательностей не совпадают друг с другом и f .J , то с приходом сигнала с частотой f, на выходе элемента 9 появляется сигнал в виде импульса низкого уровня, передний фронт которого задержан на время, равное длительности входного импульса. С приходом импульса другой последова тельности с частотой i на выходе элемента 9 устанавливается высокий потенциал, а через время, равное длительности входного импуольса сигнала с частотой f , на выходе элемента 8 появляется сигнал в виде им пульса низкого уровня. Таким образом, на выходах элементов со впадения 8, 9 в случае чередующихся входных импульсов формируются сигналь в виде импульсов низкого уровня, передние фронты которых задержаны во времени на длительность входных импульсов. На выходе элемента 9 появляются импульсы только в гом случЕе, если перед поступлением импульса сигнала с частотой f. был подан импульс другой носледовательности с частотой i На выходе элемента 8 в этом случае формирурэтся импульсы низкого уровня с частотой i Сигналы с выходов элементов 8 и 9 управляют работой триггера 10, который управляется импульсами низкого уровня. Под действием импульсов с выхода элемента 8 триггер 10 переводится в единичное состояние, если перед этим он находился в нулевом состоянии, или подтверждается его единичное состояние, если он находился в единичном состоянии. С приходом импульса другой последовательности с частотой i 3. сигналом с выхода элемента 9 триггер 10 переводится в нулевое состояние. Триггер 10 управляется импульсами низкого уровня, а так как передние фронты импульсов с выходов элементов 8, 9 задерл-саны на длительность входных импульсов, то следовательно, триггер 10 срабатывает с задержкой по отношению к передним фронтам входных импульсов, что необходимо для нормальной работы устройства. CnrHajibi с выходов триггера 10 поступают на третьи входы элементов 13, 14, подготавливая для срабатывания только один из HHii, на другие входы элементов 13, 14, соответственно, подаются сигналы с элементов 8, 9 и элементов 2, 3. Четвертые входы элементов 13, 14 подключены к выходу элемента 15. на выходе которого в случае несовпадающих входных импульсов сигналы отсутствую . Таким образом, если перед поступлением имггульса последовательности с частотой i был подан импульс последовательности с частотой f., , то последукидий за ним импульс частотон не прохоан7 на выход устройства. Импульс последовательности с частотой t . проходит ка выхоц только в том случае, если в промежутке между предыдущим импульсом последовательности с частотой f и последующим не было поступлений импульса последовательности с частотой i - . Таким образом осуществляется вычитание одной последовательности импульсов из другой, если импульсы двух последовательностей не совпадают друг с другом. На выходе элемента 13 в этом случае появляется импульсная последовательность с разностной частотой. Если импух;ьсы ВХОДНЫХ последовательностей с частотами { и , поступают на входы устройства с интервалом (по передним фронтам) менее длительности импульса с выхода соответствующего расширителя, то импульсы с выходов расширителей 4, 5 частично совпадают во времени. Импульсы с выходов расширителей устанавливают на выходах элементов 2, 3, входящих в первый триггер, потенциалы 1, а так как импульсы с выхо дов частично совпадают, то в этот интервал времени на обоих выходах триггера 1 устанавливается потенциал 1. Сигналы с выходов триггера 1 поступают на элемент 15, который вырабатывает сигнал совпадения, поступающий на много- входовые элементы 13, 14, запирая их на время совпадения выходных импульсов расширителей. Таким образом, сигнал совпадения появляется, если временный интервал между входными импульсами становится меньше длительности импульса с выхода соответствующего расширителя, т. е. устраняется возможность сбоев устройства, когда временный интервал между входными импул сами становится менее указанной величины. В случае совпадения импульсов двух последовательностей с частотами i и { на трех входах элемента совпадения 14 высокий потенциал 1. Однако в этот же ин тервал времени на выходе элемента 15 вырабатывается сигнал совпадения импульс низкого уровня, который поступает на многовходовые элементы 13, 14, поддерживая на их выходах потенциал 1. При этом на выходах элементов 13, 14 отсутствуют импульсы. Таким образом, при выполнении неравенства 4 -, на выходе элемента 13 имеют место сигналы разностной частоты, при это на выходе элемента совпадения 14 сигналы отсутствуют. На выход элемента 13 проходят сигналы только в том случае, если частота сигнала 1 , подаваемого на вход устройства, больше частоты i другого сиг нала, подаваемого на второй вход устройства. Это определяется тем, что наступает мо мент, когда перед импульсом последователь ности с большей частотой не поступает импульс последовательности с меньшей частотой, при этом импульс последовательности с большей . проходит на выход. В случае равенства частот входных сигналов и при совпадении импульсов на выходах элементов 13, 14 отсутствуют сигналы В данном случае на четвертые входы эпеменТОБ 13, 14 поступают запрешаюшие импуль- сы и совпадаюшие входные импульсы не проходят на выходы устройства. При выполнении неравенства i,i поскольку схема симметрична, на выходе элемента 14 появляется сигнал разностной частоты, а на выходе элемента 13 он отсутствует. Формула изобретения Устройство для определения величины и знака разности частот импульсных последовательностей, содержащее первый статический триггер, двухвходовые элементы совпадения, первые входы которых соединены с шинами входных сигналов, а вторые - с выходами первого статического триггера, рторой статический триггер, входы которого соединены с выходами соответствующих двухвходовых элементов совпадения, многовходовые элементы совпадения, первые входы которых соединены с выходами первого статического триггера, вторые - с выходами двухвходовых элементов совпадения, третьи - с выходами второго статического триггера, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности определения величины разности частот в широком диапазоне отношений частот входных сигналов, в него введены расширители импульсов и дополнительный двухвходовый элемент совпадения, причем расщирители импульсов включены между щинами входных сигналов и соответствующими входами первого статического триггера, входы дополнительного двухвходового элемента совпадения подключены к выходам первого статического триггера, а выход - соединен с четвертыми входами упомянутых многовходовых элементов совпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3634771, Класс 328133, 19.02.72 г. 2.Патент Великобритании № 1267463, Класс ПЗА, 20.03.72 г. 3.Шляпоберский В. И. Основы техники передачи дискретных сообщений, 1973 г., стр. 283 (прототип).

я

/3

/7

16

т