Дискриминатор импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03D13/00 

(54) ДИСКРИМИНАТОР ИМПУЛЬСОВ

t

Изобретение относитсзя к электро- i технике и может найти применение в различных устройствах автоматики, в .частности в системах с фазовой авто- . подстройкой частоты.5

Известен импульсный частотно-фазовый дискриминатор, содержащий основной триггер, два вспомогательных триггера, линии задержки и логические схемы И. Вспомогательные триггеры, О линии задержки и -схемы И служат дг1й управления переключения основного триггера .I.

Недостатками этого дискриминатора являются сбои в работе при совпадении 5 опорного и исследуемого входных сигналов, сложность схемной реализации,, особенно за счет наличия четырех линий задержки.

Наиболее близким к изобретению 20 является дискриминатор импульсов, содержащий основной триггер с дифференцирующими цепочками ни входах, формирователи импульсов мгшой длительности сигналов опорной и исследуемой 25 частоты, дополнительные триггеры с раздельными входами .

Однако при эксплуатации дискриминатора в широком диапазоне темпера,тур и длительном режиме работы экви- 30

йалентные параметЕял дифференцирующих цепочек могут изменяться из-за изменения параметров элементов, входных и выходных характеристик микросхем. При этом эквивалентные параметры дифференцирукадих цепочек могут измениться таким образом, что неидентичность их параметров может явиться причиной сбоев в работе, что является недостатком и ограничивает применение дискриминатора в приводах с длительным режшлом работы в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в дискриминатор импульсов, содержащий два RS-триггера, 5-вход первого из которых и R- вход второго соединены со входными шинами, а R-вход первого и S-вход второго соединены с выходами третьего триггера со счетным входом, введены логический элемент НЕ, два интегрирующих элемента и логический элемент 2И-2ИЛИ Ej один вход каждого логического элемента И которого соединен через упомянутый интегрирующий элемент с выходом соответствующего К5-триггеpa, a второй вход каждого логическо го элемента И, входящего в состав логического элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, подключен к одному из выходов третье го триггера, счетный вход которого через логический элемент НЕ соединен с выходом логического элемента 2И2ИЛИ-НЕ. На- чертеже представлена блок-схем дискриминатора импульсов. -. Дискриминатор импульсов содержит два RS-триггера 1 и 2, триггер 3 со счетным входом,.блок 4 логической обработки выходных сигналов, состоящий из интегрирующих элементов 5 и б, лог:;|1.ческого элемента 7 2И-2ИЛИ-НЕ и ло гйч ского элемента 8 НЕ. На вход 9 поступают импульсы опорной частоты f, на вход 10 - импульсы измеряемой частоты ц- . Дискриминатор импульсов работает следующим образом. Предположим, что в начальном состоянии триггеры 1,2 и 3 находятся в состоянии 1. Первый импульс fo переключает левое плечр триггера 1 в состояние , при этом состоя ние правого плеч не изменяется/ так как на его вход поступает потенциал О с выхода три гера 3. Постоянная времени интегрирующего элемента 5 (аналогично и 6) выбрана достаточномалойУ чтобы за , действия импульса напряжение .н выходе элемента 5 достигло потенциала 1, В этот, момент времени на выходе элемента 7 2И-2ИЛИ-НЕ достигается потенциал О,-на выходе элемента 8 НЕ потенциал 1. Послед окончания импульса fj, левое Ьлечо триггера 1 возвращается в срстояние О. Затем напряжение на выходе элемента 5 понижается до О, вследстви чего на выходе 7 2И-2ИЛИ-НЕ - 1, на выходе элемента 8 НЕ - О, триггеры 3 и 2 перекидываются в состояни ,О. Из-за опрокидывания триггера 3. меняютря состояния на выходе элемента 8 НЕ, т.е.: триггер 3 после опрокидывания отключает от своего входа потенциал элемента 5. Когда напряжение на выходе б дост гает потенциала О, на выходе элемента 7 2И-2ИЛИ-НЕ достигается потенциал 1, на выходе элемента НЕ - .потенциал О, триггер 3 опроки дывается в состояние .. .. Таким образом, после прихода первого импульса fo триггеры 1 и 3 оста ются в положении 1, а триггер 2 переключается в состояние о. Второй импульс fo переключает левое плечо триггера 1 в состояние 1 При достижении потенциалом на элемен те 5 1 изменяются потенциалы на выходе элемента 7 2И-2ИЛИ-Н Е - О, на выходе элемента 8 НЕ - 1. После окончания импульса f левое плечо триггера 1 возвраща1ется в состояние О. При достижении на элементе 5 потенциала О триггер 3 перекидывается в состояние О. Третий импульс РО переключает триггер 1 в состояние о. Последующие импульсы fo не изменяют состояния регенератора. Импульс fy переключает триггер 2 в состояние 1. При достижении на элементе 6 потенциала 1 изменяются потенциалы на выходе элемента 7 2И-2ИЛИ-НЕ - О, на выходе элемента 8НЕ -.1. После окончания импульса ц и достижении на элементе , состояния на выходах элемента 72И-2ИЛИ-НЕ и элемента 8 НЕ изменяются, при этом перекидываются триггеры 1 и 3 в состояние 1. Изза опрокидывания триггера 3 на выходе элемента 7 2И-2ИЛИ-НЕ становится потенциал О, на выходе элемента 8НЕ - 1. Когда напряжение на выхог де элемента 5 достигает потенциала О, меняются состояния на выходах элемента 7 2И-2ИЛИ-НЕ и элемента 8 НЕу триггер 3 опрокидывается в состояние О. Последующий импульс fo возвращает триггер 1 в состояние О. Если между двумя соседними импульсами j приходят два импульса $ частоты, то первый импульс Гц переключает триггер 1 в состояние 1, второй импульс fu переключает триггер 3 При последующем чев состояние редовании импульсов о и ц триггеры 1 и 2 остаются в прежнем состоянии, а триггер 3 от импульсов CQI переходит в состояние О, от импульсов й - в состояние 1. Если между двуйя соседними импульсами f повторно приходят два импульса частоты f , то второй импульс переключает триггер 2 в состояние 1.При последующем чередовании импульсов д и ;{ц триггеры 1 и 3 остаются в прежнем состоянии, триггер 2 от имульсов о переходит в состояние О, от импульсов Гц состояние 1. Если затем частота импульсов S понигжается и между двумя соседними импульсами {ц приходят два импульса частоты JQ, то второй импульс fo переключает триггер 3 в состояние О, При по13ЛёдующеМ чередовании импульсов Q и f триггеры 1 и 2 остаются в прежнем состоянии, а триггер 3 от импульсов Г переходит в состояние О, от импульсов t - в состояние 1. ; В дискриминаторе имйульсов не существует сбоев при одновременном приходе двух импульсов. При случайном совпадении импульсов дискриминатор их не .отрабатывает и остается в прежнем состоянии. Постоянная времени интегрирующего элемента 5 выбирается такой по величине, чтобы напряжение на его выходе уменьшилось за время, большее времени переходных процессов элементов 2И2ИЛИ-НЕ и 8 НЕ, что несложно выполнить при высоком быстродействии микросхем. Импульсы с выходом интегрир5ао1101х элементов 5 и 6 разнесены во времени: вначале кончается импульс элеме та 6, его окончание производит изме нение состояний элементов и начало переходного процесса в элементе 5, окончание переходного процесса в котором вызывает повторное изменени состояний элементов. При этом для сохранения работоспособности достат но сохранение соотношений между дли тельностями входных импульсов if и величинами постоянных вре1чен элементов 7 2И-2ИЛИ, ВНЕ, элементов 5 и б. f,-i. tf 723tu,s-(,), 7 2.(,)-2.b Устройство характеризуется некритичностью к параметрам элементов отсутствием сроев при совпадении импульсов о, f п Изобретение позволяет создавать высоконадежные приводы, устойчиво р ботающие в широком диапазоне изменения температуры окружсоощей среды. Формула изобретения Дискриминатор импульсов, содержа1ций два RS-триггера, S- вход первого из которых и Я-бход второго соединены со входными шинами, а R-вход первого и S-вход второго соединены с выходами третьего триггера со счетным входом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены логический элемент НЕ, два интегрирующих элемента и логический элемент 2И-2ИЛИ-НЕ, один вход каждого логического элемента И которого соединен через упомянутый интегрирующий злемент с выходом соответствующего RS-триггера, а второй вход каждого логического элемента И, входящего в состав логического элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, подключен к из выходов третьего триггера, счетный вход которого через логический элемент НЕ соединен с выходом логического элемента 2И-2ИЛИ-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Электричество, 1972, 4, с. 21. 2.Авторское свидетельство СССР №.372631, кл. Н 03 Т) 13/00, 13.02.71..