Устройство захвата частоты сигнала Советский патент 1979 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к области ради измерений. .Известно устройство для захвата частоты сигнала, содержащее генератор, упра Эляемый напряжением, делитель, программньй делитель, ключи, логический элемент И, детектор превьпйвния, генератор стандартных сигналов, фазовый компаратор, фильтр нижних, частот, декадные счетчики 11 Данное устройство не обеспечивает достаточной точности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее нуль-орган, вход которого через фильтр нижних частот соединен с вхоа ной шиной, а выход - с первым входом одного вентиля непосредственно,с вторым входом этого вентиля, с первым вхЬдом второго вентиля и входом первого счет иого триггера через формирующий триггер, генератор тактовой частоты, выход которого соединен г вторым входом второ го вентиля, счетчик импульсов, входы котл рого соединены с выходами вентилей, а выходы - поразрядно с входами дешифратора, второй счетный триггер, вход которого подключен к выходу первого счетного триггера, ; и. логический элемент ИЛИ L2J . Данное устройство имеет недостаточную помехоустойчивость. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Это дос1 игается тем, что в устройство введены четыре двухразрядных счетчика импульсов, восемь логических элементов И, два выделителя заднего фронта импульса и выделитель переднего фронха импульса, выходы которого соединены с входами логического элемента ИЛИ, а входы подключе к выходам первых четырех логических элементов И.При этом входы последних соединены с выходами двухразрадных счетчиков импульсов, первые входы jcoTopHx соединены с выходами остальных логических элементов И, входы трех из двухразрядных счетчиков импуль сов соединены через первьй вьпелитель заднего фронта импульса с первым выходом второго счетного триггера, второй выход которого через второй выделитель заднего фронта импульса соединен с вто,5ым входом четвертого двухраар5щного счетчика импульсов, первые входы пятого шестого, седьмого и восьмого логических элементов И соединены с выходом дешиф ратора, вторые входы пятого и шестого логических элементов И подключены к вьн ходам первого счетного триггера, а вторы входы седьмого и jbocbMoro логических элементов И соединены с выходами второ го счетного триггера. Структурная электрическая блсж-схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит нуль-сфган 1| т« нератс тактовой частогты 2, триггер 3, вентили 4,5, счетчик 6 импульсов, де;-шифратор 7, фильтр нижних частот 8, три геры 9 и 10 со счетным входом, логиче ские элементы И 11 - 18, двухраарядные счетчики 19 - 22, выделители заднего фронта импульса 23, 24, выделитель переднего фронта импульса 25, логический элемент ИЛИ 26. Измеряемый, сигнал подан на входную шиву 27. ВыхрД1|рй снимается с выхода 28. Принцип работы устройства заключается в следующем. В ИСХОДНСЖ4. состоянии триггеры 3,9,1О и счетчики 6,19 - 22 нахоцетх:я|в нулево состоянии. Входной сигнал, прсяиедщий фильтр нижних частот 8, поступает на вход нуль-органа 1, Импульсы, сформированные нуль-органом, каждые поппериода перебрасывают триггер 3 из состояния О в состояние . Триггер 3 и вентиль 5 регулируют поступление импульсов с генератора тактовой частоты 2 на П - разрядный счетчик 6. Сброс счетчика осуществляется с помошью триггера 3 к вентиля 4. Каждый раз при переполнении J1-разрядного счетчика на выходе дещифратора 7 через .± возникает импульс захватаГ°Р- пор. Далее устройство проводит попарное усреднение соседних импульсов захвата. При этом для сохранения помехоустойчивости устройства к медленным замера- ниям входного сигнала синхронизации это попарное усреднение проводится на интервале 4Т, Для сохранения помехоустойчивости устройства к быстрым замираниям входного сигнала синхронизации на интервале 4Т проводится попарное через импульсное усреднение импульсов захвата. Сигнал с выхода триггера 3 поступает на два последовательно соединенных триггера 9 и 10 со счетными входами, выходное напряжение которых представляет собой стробирующие сигналы для выделения с помощью логических элементов И 15-18 соответственно первого и второго (прямой выход триггера 10), третьего и четвертого (инверсньй выход триггера 10), первого и третьего (прямой выход триггера 9), второро и 4eTBepTj3ro (инверсный выход триггера 9) импульсов захвата. Выделенные первый и второй импульсы захвата поступают на вход двухразрядного счетчика 22, третий и четвертый импульсы - на вход двухразрядного счетчика 21, первый и третий - на вход двухразрядного счетчика 20,.второй и четвертый - на вход двухразрядного счетчика 19. На выходах логических (элементов- И 14,13 вырабатываются усредненные за 2Тпор импульсы при наличии .на входе счетчика 22 как первого, так и второго импульсов, а на входе счетчика 21 как третьего, так и четвертого импульсов. На выходах логических элементов И 11, 12 вырабатываются усредненные за ЗТпор импульсы при наличии на входе счетчика 20 как первого, так и третьего импульсов, а на входе счетчика 19 как второго, так и четвертого импул1 сов. Усредненные импульсы поступают на блок выделения переднего фронта импульса 25, на выходе которого появляются импульсы, несущие информацию ;р наличии захвата. Соответственно с прямого, и инверсного выходов триггера 1О сигнал поступает на входы формирователей заднего фронта импульса 24, 23, Ъ помощью которых через 4Тпор формируются импульсы сброса для счетчиков 19-22. С выходов блока выделения переднего фронта импульса 25 усредненные импульсы поступают на вход логического элемента ИЛИ 26, на выходе которого появляется импульс, если появляется хотя бы один импульс после временного усреднения на выходе логических элементов И 11-14. Наличие пятого импульса не нарушает . работу схемы временного усреднения. Так, в случае отсутствия какого-либо из первых четырех импульсов, а также в случае быстрого вхождения в синхронизм этот импульс несет дополнительную информацию о захвате. Формула изобретения Устройство захвата частоты сигналу, содержащее нульр-орган, вход которого че рез фильтр нижних частот; соединен с входной шиной, а выход - с первым входом первого вентиля непосредственно, с вторым входом первого вентиля, с первым входом второго вентиля и входом первого счетного триггера через формирующий триггер, генератор тактовой частоты, выХОД которого соединен с вторым входсж второго вентиля, счетчик импульсов, входы которого соединены с выходами вентилей, выходы счетчика .импульсов соединены поразрядно с входами дешифратора, второй счетный триггер, вход которого подключен к выходу первого счетного триггера, и логический элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены четыре двухразрядных счетчика импульсов, восемь логических элементов И, два выделителя заднего фронта импульса и выделитель переднего фронта импульса, выходы которого соединены с входами логического элемента ИЛИ, при этом входы выделителя переднего фронта импул са подключены к выходам первых четырех . логических элементов И, входы которых соединены с выходами двухразрадных счетчиков импульсов, первые входы которых соедииены с выходами остальных логических элементов И,-вторые входы трех из двухраарядных счетчиков импульсов соединены через первый выделитель заднего фронта импульса с первым выходом второго счетного триггера, второй выход .„ .„...., „,.„„ которого через второй выделитель заднего фронта импульса Соединен с вторым входом четвертого двухрааридного счетчика импульсов, первые входы пятого, шестого, седьмого и восьмого логических элементов И соединены с выходом дешифратора, вторые входы пятого и шестого логических элементов И подключены к выходам первого счетного триггера, а вторые входы седьмого и восьмого логических элементов И соединены с выходами второго счетного триггера. Источники информации, принятые во . внимание при экспертизе 1.Патент США N 3813610, кл. 331-1А, 28,05.74. 2.Авторское свидетельство СССР № 449324, кл. G 01 R 33/00, 15.09.74.