Устройство для формирования импульсов разностной частоты Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение в цифровых устройствах различного назначения, например в электронных цифровых вычислительных машинах, одфровых измерительных приборах, цифровых преобразователях.

Известно устройство для формирования импульсов разностной частоты по основному авторскому свидетельству № 391729, содержащее входной и выходной триггеры, два элемента И, элемент задержки, формирователь, шину импульсов высокой частоты и шину импульсов низкой частоты 1).

Недостатком известного устройства является то, что в нем возможна потеря импульсов низкой частоты в случае совпадения во времени импульса высокой частоты и импульса низкой частоты, если величина одного из периодов следования импульсов низкой частоты оказывается меньшей или равной периоду следования импульсов высокой частоты. Данный недостаток может привести в результате к снижению точности формирования импульсов разностной частоты.

Целью предполагаемого изобретения является повышения точности работы устройства за счет устранения потери импульсов низкой частоты при несинхронном поступлении импульсов высокой и низкой частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в ycTpojiCTBo по авторскому свидетельству № 391729, содержащее входной триггер, первый выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к первому входу входного триггера и к выходу линии задержки, дополнительный триггер, дополнительный элемент И и формирователь импульсов, вход которого соединен со вторым выходом триггера, а выход с первым входом дополниSтельного триггера, второй вход которого соединен с шиной импульсов низкой частоты, а выход через дополнительный элемент И - со вторым входом входного триггера, второй вход дополнительного элемента И соединен со входом линии задержки и с шиной импульсов высокой частоты, введены дополни тепьньп входной триггер и четыре элемента И, причем шина импульсов низкой частоты соединена через первый элемент И со вторым входом входного триггера, а через второй элемент И с первым входом дополнительного входного триггера, шина импульсов высокой частоты соединена с третьим входом выходного триггера через третий элемент И, второй вход которого соецинен с выходом дополнительного входного триггера, выход формирователя соединен со вторым входом дополнительного входного триггера через четвертый элемент И, второй вход которого соединен с третьим входом третьего элементаИ, со вторым входом первого элемента И и со вторым выходом входного триггера, а второй вход второго элемента И соединен с первым выходом входного триггера.

На чертеже представлена функциональная .схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит триггеры 1, 2, 3, элементы И 4, 5, 6, 7, 8, 9, элемент 10 задержки, формирователь 11, выход 12, шину 13 импуль сов высокой частоты, шину 14 импульсов низкой частоты.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры I, 2, 3 находятся в состоянии О, при этом элементы И 4, 5, 7, 8 закрыты, а элементы И 6, 9 открыты. При отсзпгствии импульсов низкой частоты первый импульс высокой частоты, задержанный с помощью элемента 10 задержки, установит триггер 2 в состояние 1. Элемент 5 И, который может быть выполнен, например,, в вид.е импульсно-потенциальной схемы совпадения, открывается, и каждый импульс высокой частоты проходит с щины 13 импульсов высокой частоты через элемент 5 И на выход 12 устройства. С появлением импульса на шине 14 импульсов низкой чистоты триггер 1 устанавливается в состоя ше 1, и элемент 4 И открывается а элемент 6 И закрывается. Очередной импульс высокой частоты проходит через элемент 4 И и устанавливает триггер 2 в состояние О. При этом на выходе формирователя 11 импульсов формируется-импульс, который устанав лйвает в состояние О триггер 1, что приводит к открытию элемента 6 И и закрытию элемента 4 И. Вследствие того, что триггер 2 устанбвлен в состояние О, элемент 5 И закрыт, импульс высокой частоты, задержанный элементом 10 задержки, на выход 12 устройства не проходит, а только устанавливает триггер 2 в состояние 1.

Если время задержки импульса высокой частоты относительно импульса низкой частоты окажется меньше времени перехода элемента 4 И в открытое состояние, то на выходе элемента 4 И сформируется сигнал, который не установигь в состояние О триггер 2. В этом случае установка в состояние О триггера 2 происходит при постугьченян следующего импульса высокой частоты.

Если в процессе функционирования устройства период следования импульсов низкой частоты изменяется и его ве.г|ичина в отдельные промежутки времени меньше . или равна пе-рноду следования импульсов высокой частоты, то возможно одновременное поступление импульсов на untHy 13 импульсов высокой частоты и

шину 14 импульсов низкой частоты. Следовательно, в этом случае может оказаться, что импульс на выходе формирователя 11 формируется в тот момент, когда на шину 14 импульсов низкой частоты поступает очередной

импульс низкой частоты. Исключение потери импульса низкой частоты осуществляется с помощью триггера 3 и элементов 6, 7, 8, 9 И. Происходит это следующим образом.

Если в момент формирования импульса на

выходе формирователя И поступает импульс на ишну 14 импульсов низкой частоты, то последний на второй вход триггера 1 не проходит так как еще закрыт элемент б И, а проходит на первый вход триггера 3 через элемент 7 И, поскольку он был открыт потенциалом с первого выхода триггера 1. При этом триггер 3 установится в состояние 1 и подготовит к открьяию элемент 8 И.

После поступления импульса с выхода формирователя И, триггер I установится в состояние О, что приведет к открытию элементов 6, 8, 9 И и закрытию элементов 4, 7 И. Очередной импульс вь сокой частоты с ншны 13 импульсов высокой частоты юступает через элемент 8 И

и-устанавливает триггер 2 в сос-гояние О, вследствие чего этот импульс высокой частоты на выход 2 устройства не проходит. Импульс, формируемый при этом на выходе формирователя 11, поступает в свою очередь через открытый элемент 9 И на второй вход триггера 3 и устанавливает его в состояние О.

Если же один из периодов следования импульсов низкой частоты оказывается меньше периода следования импульсов высокой частоты,

то в состояние 1 установится сначала триггер 1, а затем через открытый элемент 7 И триггер 3. В этом случае элементы 6, 8, 9 И будут закрыты, поэтому очередной высокой частоты проходит через элемент 4 И на

второй вход триггера 2, а через элемент 8 И не проходит. Импульс, формируемый при этом на выходе формирователя 11, установит в состояние О триггер 1. Поступление же импульса с выхода формирователя 11 на второй вход

триггера 3 запрещено, так как закрыт элемент 9 И потенциалом со второго выхода триггера 1. После установки в состояние О триггера 1 очередной импульс высокой частоты проходит через эле.мент 8 И на третий вход триггера 2, что приводит к запрещению прохождения импульса высокой частоты на выход 12 устройства. Таким образом, введение триггера 3 и элементов 6, 7, 8, 9 И обеспетавает промежуточно запоминание одного импульса низкой частоты в случае, если до момента скончания обработки предыдущего импульса низкой частоты н установки триггера 1 в состояние О на шину 14 импульсов низкой частоты поступил очередной импульс. Тем самым исключается потеря импульса низкой частоты в случае, если дли (Тельнссть одного из периодов следования импульсов низкой частоты меньше или равна длительности периода следования импульсов высокой частоты при несинхронном поступлении им пульсов высокой и низкой частоты. В связи с этим повышается точность формирования импульсов разностной частоты на выходе 12 устройства. Предложенное устройство может быть исполь зовано и в случае, если длительность нескольких следующих друг за другом периодов импульсов низкой частоты, например двух, больше или равна периоду следования импульсов высокой частоты. Для этого к триггеру 3 долж ны быть подсоединены еще один дополнительный триггер и три элемента И. Связи вновь введешюго триггера и трех элементов И с триггером 3 и триггером 2 аналогичны связям триггера 3 н элементов 7, 8, 9 И с триггером i и триггером 2. Формула изобретения Устройство для фор{У Крования импульсов разностной частоты по авторскому свидетельству № 391729, отличающееся тем, что, с ценыо повьпиешш точноспг работы, в него введены дополнительный вхощсой триггер и четыре элемента И, пр1ием иаша импульсов низкой частоты соединена через первый элемент И со вторым входом входного триггера, а через второй элемент И с первым входом допол1штельного входного триггера, илша импульсов высокой частоты соединена с тр тьим входом выходного триггера через третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом дополнительного входного триггера, выход формирователя соединен со вторым входом дополнительного входного триггера через четвертый элемент М, второй вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, со вторым входом первого элемента И и со вторь1М выходом входного триггера, а второй вход второго элемЁнта И соединен с первым выходом входного триггера. Источники . Шформации принятые по внимание при экспертизе 1. Авторское свадетельство СССР № 391729, кл, Н 03 К 13/20, 1971.