Устройство для получения разности частот двух импульсных последовательностей Советский патент 1979 года по МПК H03K5/153 H03K5/01 

Изобретение относятся к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах для сравнения двух и 4пyльcныx последовательностей по частоте. Известное устройство для формирования сигнала, частота которого характеризует разность частот двух цепочек импульсов, для устранения погрешности операции вычитания, вносимой возможным совпадением во време ни импульсов вычитаемой и уменьшаемо последовательностей, содержит схему управления вентилем, вырабатывающую импульс, длительность которого выбирается в зависимости от частоты вход ного сигнала, что ограничивает часто ный диапазон устройства при фиксированных параметрах схемы tl. Кроме того, устройство не симметрично по отношению к двум его входам в результате чего необходимо заранее знать, какая из двух сравниваемых частот больше. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является уст ройство разностной частоты двух импульсных, последовательностей, содержащее элементы НЕ, триггеры и элемен ты И и состоящее из двух идентичных каналов для преобразования входных си гналов 12}о Однако это у стройство обладает недостаточной помехоустойчивостью при частичном совпадении во времени импульсов двух последовательностей. Кроме того, оно достаточно сложно, содержит пять элементов памяти, что снижает надежность его в работе. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для получения разности частот двух импульсных последовательностей, содержащем перЬый « второй элементы И, первые входа которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, элемент ИЛИ, первый триггер памяти и второй триггер памяти, потенциальные входы которого соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы первого и второго элементов И через элемент ИЛИ подключены к счетному входу первого триггера памяти, импульсные выходы которого соединены соответственно со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, о.цин из .потенциальных выходов перво го триггера памяти соединен с вторым входом первого элемента И и третьим входом четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И и к первому. входу второго триггера памяти, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И и с выходом третье го элемента И, третий вход которого подключен X второму входу второго элемента И и к другому потенциальном выходу первого триггера памяти. На фиг. .1 представлена структурная схема предлагаемого устройства для получения разности частот двух импульсных последовательностей; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы Устройство для получения разности частот двух импульсных последователь ностей содержит эле менты И 1-6; элемент ИЛИ 7; импульсно-потенциапьный в и потенциальный 9 триггеры памяти; входные шины 10 и 11. Устройство работает следующим образом. Входные импульсные последовательности fjt и f поступают на соответст вующие входные шины устройства 10 и 11, 3 установившемся режиме работа устройства не зависит от начального состояния триггеров памяти 8 и 9. Для определенности полагают, что на потенциальном.выходе первого триггера памяти 8 Р , на его импульсных вы ходах R и S и на выходе второго триг гера памяти 9 Q имеют в исходном состоянии высокие разрешающие потенциа лы, а на потенциальных выходах триггеров памяти S и 9 {Q и R) имеются соответственно ниэкие запрещающие по тенциалы. Ниже рассматривают случай, когда fj д (см, фиГо 2 и 3) . Импульс последовательности с частотой f, проходя через открытый элемент 2 и чере элемент 7., воздействует на счетный вход триггера 8 и переводит последний в противоположное состояние. Триггер S функционирует так, что высокие потенциальг на его выходах (р и Gk ; формируются по переднему фронту импульсар действующего на его счетном входе, а низкие, запрещающие потенциалы на его выходах (р и cf ,) формируются по заднему фронту входаого импульса При этом триггер 8 поочередно формируетна своих импульсных выходах (R к S) сигналы низ кого .потенциала,, длительность которых равна длительности импульса воз действующего на счетном входе триггера во Поэтому импульс последовательности с частотой f2. f действ тощий на счетном входе триггера 8, не прой дет на выход элемента 4; так как до изменения триггером 8 своего состоя-,ния прохождение сигнала через элемен 4 было запрещено низким потенциалом (Q ) , а после изменения состояния, триггера 8, вызванного действием импульса на его счетном входе, прохождение сигналов через элемент 4 будет запрещено сигналом низкого уровня с импульсного выхода триггера 8 (S) вплоть до окончания действия сигнала на счетном входе триггера 8. Следующий за импульсом последовательности частоты fj импульс частоты f , про;,.одя через открытый потенциалом Q элемент 1 и через элемент 7, воздействует на счетный вход триггера 8, переводя его в .противоположное состояние, и, аналогично со случаем воздействия на счетном входе импульса последовательности f, триггер 8 потенциалом Р разрииает прохождение сигналов через элементы 2 и 3 и после окончания действия импульса последовательности fj потенциалом О. запрещает проход сигналов через элементы 1 и 4 . Таким образом, когда имеет место чередование импульсов уменьшаемой (f ) и вычитаемой (f л,) последовательностей, сигналы на выходы элементов 3 и 4, а следовательно, и на выход устройства не проходят. Когда же на входной шине 10 появляются подряд два импульса частоты f, не разделенные во времени появлением импульса частоты fj {такой случай будет иметь место, так как f %)/ второй импульс из этой пары проходит на выход элемента 3, проход сигналов через который разрешен потенциалом Р , и далее через элемент 5, прохождение сигналов через который разрешено потенциалом Q с триггера 9, на выход устройства. При этом он не проходит на счетный вход триггера В, так как прохождение сигналов через элемент 1 запрещено потенциалом Q с триггера 8. Если имеется подряд не более одного совпадения импульсов вычитаемой и уменьшаемой последовательностей, то работа устройства не отличается от описанной выше, так как оба совпавших во времени импульса (см. фиг. 2) через элемент 7 одновременно воздействуют на счетный вход триггера 8. Следовательно, появление запрещающего потенциала Р и окончание запрещающего импульса S происходят с окончанием воздействия обоих совпавших импульсов, что обеспечивает проход импульса последовательности с частотой fj, совпавшего во времени с импульсом частоты f2., на выход элемента 3 и через элемент 5, проход сигналов через который разрешен, на выход устройства Иначе работает устройство в случае наличия более одной пары совпавших импульсов последовательностей подряд (см. фиг. 3). В этом случае совпавшие во времени импульсы входных последовательностей на выходах элементов 3 и 4 будут чередоваться. Причем первым пройдет импульс, соответствующий последовательности импульсов, следующих с большей частотой (f), вторым импульс, соответс вующий последовательности импульсов с меньшей частотой следования и т.д При этом эти чередующиеся импульсы ;проходят на установочные входы триггера 9, который поочередно разрешает проход сигналов через элемент 5 потенциалом Q или через элемент 6 потенциалом Р (изменение потенциалов Р и Q триггера памяти 9 происходит по заднему фронту импульса, деист:вующего на одном из его установочных входов). Следовательно, проход сиг налов на выход элементов 5 или б возможен только в случае появления на их входах не менее двух импульсов одной последовательности, не раз деленных во времени появлением импульса другой последовательности. При числе совпавших подряд во времени импульсов, равном 2k (где k 1,2,3,...,), последняя совпавшая пара устанавливает триггер 8 в состояние, соответствующее разрешению прохода на выход элемента 3 импульса последовательности большей частоты (fj ) . Поскольку первьзм после окончания действия последней совпавшей пары импульсов на входе устройства появляется импульс последовательности большей частоты, он проходит на установочный вход триггера 9, устанавли вая его в состояние, соответствующее (разрешению прохода на выход устрой;ства через элемент 5 импульсов по:следовательности большей частоты (f). Поэтому при появлении следующей серии совпадений первый совпав;гий импульс последовательности большей частоты проходит на выход устройства через элемент 5 (см. фиг.З). Когда f2 f J , то импульсы разностной частоты будут,присутствовать на выходе элемента б, т.е. наличие импульсов на том или ином выходе несет информацию о знаке разности частот. Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет с высокой надежностью получить информацию о разности частот двух импульсных последовательностей при любых соотношениях частот этих последовательностей и любых длительностях импульсов.

Формула изобретения

Устройство для получения разности частот двух импульсных последовательностей, содержащее первый и йторой элементы И, первые входы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, элемент ИЛИ, первый триггер памяти и второй триггер памяти, потенциальные входы которого соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И, отличаюшеес я тем, что, с целью повышения надежности, выходы первого и второго элементов И через элемент ИЛИ подключены к счетному входу первого триггера памяти, импульсные выходы которого соединены соответственно со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, один из потенциальньсс выходов первого триггера памяти соединен с вторым входом первого элемент И и третьим входом четвертого элемента И, вЕлход которого подключен к второму входу шестого элемента И и к первому входу второго триггера памяти, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И и с выходом третьего элемента И, третий вход которого подключен к второму входу второго элемента И и к другому потенциальному выходу первого триггера памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3448389, опублик 03.06.69 (аяалог).

2.Авторское свидетельство СССР tt 511699 Н 03 k 5/00 от 16.11.73 (прототип).

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4