Частотный дискриминатор Советский патент 1980 года по МПК H03K5/18 

(54) ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

. . ...I

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в качестве П -канального фильтра цля разли-. чейия импульсных сигналов по частоте в полосе частот.

Изв естен частотный дискриминатор, содержапщй г параллельных ветвей, из которых каждая образована одностабильным релаксапионным генератором, логическим устройством сравнения, ййтегрирующим звеном и триггером i .

К недостаткам дискриминатора относится низкая точность контроля частот, обусловленная наличием релаксашонного генератора и интегрирующего звена, и невозможность ирцользования его в качестве г .канального фтьтра для различения импульсных сигналов по частоте в полосе частот, так как каждый канал настроен на определенную частоту и выполняет функцию контроля данной частоты. . Известен также частотньШ дискриминйтор, состоящий из п каналов, каждый

из которых содержит входной логический элемент И, один вход которого соединен с шиной эталонного сигнала, второй вход подключен к выходу триггера, первый вход которого соейснен с входной ши:ной счетчик импульсов, один вход которого соединен с выходом входного логического элемента И, а второй вход - с входной шиной, и выходной логический элемент И, первый вход которого подклю10чен к входной шине 2 .

Его недостатком является низкая точность дискриминации.

Целью И13обретения является повышение точности дискриминации.

ts

Цель достигается тем, что в частот ный дискриминатор, состоящий из п каналов, каждый из которых содержит входной логический элемент И, один вход которого совоийен с шиной эталонного сиг20нала, второй вход подключен к выходу триггера, первый вход которого соединев с входной шиной, счетчик импульсов, один вход которого соединен с выходом вхопног о пбгического элемента И, а второй вхбп - с входной шиной, и вькрдной погическйй элемент И, первый мсГдкбтброго подключен к входнрй шине, вве&ен дополвительный нмпульсовГ 1№ Weftf задержки, а в каждый йэ icaiaartoiB дополнительный триггер, включенный К еж ду ТвШрШм :й ё ЩёаТШпулёШ входЬм жШйдного лйгйчёекаго aneviestrra: И, причем вГбрые входы основного и доволнительного триггеров в каждом, последнего, канале соединены с Bbi ходЪм йойопнительнсго триггера последую щёгВ кайала, вторые входы основйсго и ВШблнйтельного триггеров последнего-ка fifajfe соединены с выходом дополнительно L, f гг лу .(..ff... ст5етадка импульсов, один вход которого подключен к вйхбду вход)яого лирическог элемента И данного канала, второй вход етодно Й шийе, котб|5ая через элемент задержки соединена с третьими :)Йайи дополнительных тригге юв всех каталбв. На представлена структурная ап трическая схема частотного дискри мйнатора. Частотный дискриминатор содерзкйт элемент 1 задержки, п каналов, кажды из которых срстдат из вхЬднбго яогйескогр элемента И 2, триггера 3 счетчика 4 ймпу№ ов, допОййнтепьйого триггера 5, вызсбдного лЬгическсго элемента И 6 ™1К{Шет го; частч ЙГёрШ дополнительный счетчик 7 импульсов. Частотный дискриминатор работает ел дующим образом. ,- 1. в исходном состоянии выходной ло ический элемент И 6 каждого канала,закр.1тй ёыходнйе импульсы отсутствуют. Первый импульс входного сигнала, длй 1пёЙБШб Ь которого м еньше времени . &.,.:,-т. ;г дериоси элемента 1 задержки, поступает в счетчики 4 йьгауЛ1лЬвКйжд мго канала Тот|рв Ш1ё чйШЖ, Ш йенляющ1его верхнюю границу частоты срез первого канала устройства. Нижнюю гра йшу частоты с{)еза нового канала устройства определяет счетчик импульсов второго канйла, вто же время ниЖняя гранй;ца частоты среза для jiepsoro кана ла явдается верхней гранаией с оты среза второго канала и т.д. F cmaiT гра ницу частоты среза П -ого кайалд определяет дополнительный счетчик Т Тимпуль сов. По первому импулйсу входног сигвала триггер 3 каждого канала переходит в дщтое устойчивое состояние, всле .ствие чего входной логический элемшт И 2 каждого канала открывается, и на вход счетчика 4 импульсбвкаждого канала Начинают поступать импульсы эталонной частоты ( tg-r. ). Счетчик 4 имйуЯьсовк&ждого канала заполняется и импульс переполнения счетчика 4 импульсов первого канала (так как он определяет верхнюю Гранину частоты ере-. за полосы прозрачности устройства) поступает на установочный вход дополнительного триггера 5 первого канала. Дополнительный триггер 5 первого канала переходит ъ другое устойчивое состояние, вследствие чего выходной логический элшент И 6 открывается и, если импульсов находится в полосе прозрачности первого канала, то второй входной импульс проходит через открытый логический выходной элемент И 6 на выход и приводит счетчики 4 импульсов каждого каналу в исходное состояние. Счетчики импульсов Каждого канала начинают Ьовторно заполняться. Задержанн1 1Й элементом 1 задержки входной импульс переводит дополнительный триггер 5 первого канала в исходное состояние и подтверждает во всех других каналах. Выходной логический элемент И 6 первого канала закрывается. Если частота импульсов находится за нижней границей полосы прозрачности первого каналаГкоторую Определяет своей верхней границей второй канал, то импульс переполнения счетчика 4 импульсов второго канала поступает на установочный вход дополнительного триггера 5 второго к|анала и установочные входы триггеров 3 и 5 первого канала. Триггеры 3 н 5 пери iaorо канала переходят в исходное состояние, вследствие чего входной и выходной йОГйческие эле йенты И 2 и б первого каМла закрьШаются, а выходной логический элемент И 6 второго канала Открывается и .д. Если частота входных импульсов шходйтся в полосе прозрачности устройства, то входной импульс через открытый второй элемент И 6 одного их каналов поступит на выход этого канала. . Если частота входных импульсов л&жит выше частоты срез первого канала или ниже частоты среза п -ого канала, то выходной логический элемент И 6 каждого канала будет закрыт, а ямпульсы на выходах всех каналов будут отсутствовать. Длител1 ность задержки, вырабатываемой линией 1 задержки, выбирается из расчета гарантированного прохождения импульса на выхоц фильтра с длительносты достаточной для запуска современных эле тронных дискретных устройств, подключае мых к выходам данного устройства. Таким образом, введение элемента задержки, дополнительного счетчика импульсов и наличие в каждом канале дополнительного триггера, входного логического элемента И, счетчика импульсов, второго триггера, дополнительного логическогб элемента И позволило расширить функциональные возможности устройства, а именно получать на его выходе не только фиксированные частоты, но и сигналы в полосе частот. При этом вьрсодной им пульсный сигнал, изменяющийся по чабтоте, выделится в определенной полосе частот, соответствующей настройке канала, и поступит на соответствующий выход устройства. Настройка каналов вьтолнена таким образом, что верхняя граница спек тра частот пропускания предыдущего канала является нижней границей спектра частот, пропускаемого последующим каналом. Полосы Частоты, пропускаемые каналами, могут выбираться произвольно, что позволяет получить различные частотные характеристики устройства по каждому из выходов.. Данное устройство позволяет также сохранить на выходе импульсный характер сигнала, срответствуюощй характеру сигнала на его входе. Увеличение точности предлагаемого дискриминатора достигается за счет ис- ключения релаксационного генератора и интегрирующего звена и зависит от ста бильности i дт и возможности потери ОДНОГО импульса иэ-за несинфазности импульсных сигналов на выходе уы ройства и ig, . Если пренебречь влиянием стабильности -tg- , которая доступными техническими средствами может быть достигнута 10, то точность будет определяться ротерей однсго импульса. Предположим, что i 10 Гц fpx О « «

746807 , т.е, по Нх-10 сравнению с прототипом увеличение точности различения ймпульсйых сигналов по частоте в полосе частот увеличивается примерно на два порядка. Формула изобретения Частотный дискриминатор, состоящий каналов, каждый из которьл содержит входной логический элемент И, бдин вход которого соединен с шиной эталонного сигнала, второй вход подключен к выходу триггера, первый вход которого соединен с входной шиной, счётчик импульсов, о(Шй входкоторого соединен с выходом Шодногологического эпемввга И, а второй вход - с входной шиной и выходной логический элемент И, первый вход которого подключен к входной шине, от л и ч а ю ш и и с я тем, что. b целыо повышения TO4HcicTH дискриминации, в него введен допотшительный счетчик имйульсов, элемент задержки, а в каждый из каналов дополнительный триггер, включенный между выводом счетчика импульсов и вторым входом выходного логического элемента И, п)жчем вторые входы основного и цопол1штельного триггеров в каждом, кроме последнего, канале соединены с выходом д1Я10лннтбЛьного Триггера последующего канала, вторые входы основнйго и ДОПС141Н нительного триггеров последнегсГ канала соединены с вькодом дополнительного Счетчика импульсов, один BXOII которого пошслючен к выходу входного логического элемента И данного канала, а второй ёходк входной шине, которая через элемент задержки соединена с третьими входами дополнительных триггеров всех каналов. Источники информации, принятые во внимание п(Ж экспертизе 1.Патент ФРГ № 2152824, кл. Q 01 R 23/02, 1974. 2.Патент ФРГ № 1313655, кл. 21а 36/00, 1979.

Вых. 2

Т

Вых.п

1