Устройство выделения сигнала тактовой частоты Советский патент 1982 года по МПК H04L7/02 

(S) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛА ТАКТОВОЙ

ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в цифровых системах передачи информации.

Известно устройство выделения сигнала тактовой частоты, содержащее последовательно соединенные интегратор и пороговый блок, а также формирователь импульсов и выходной ключ П.

Однако такое устройство обеспечивает -работу только в ограниченном частотном диапазоне.

Цель изобретения - расширение диапазона вьщеляемых частот сигнала.

Для достижения поставленной цели в устройство выделения сигнала тактовой частоты, содержащее последоэательно coeдинeнныJe интегратор и пороговый блок, а также формирователь импульсов и выходной ключ, введены два элемента И, два элемента и мультивибратор, при этом выход

формирователя импульсов подключен к первым объединенным входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к прямому и инверсному входам интегратора, которые объединены соответственно с первым входом первого элемента И-НЕ и с первым входом второго элемента И-НЕ, к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ подключены соот10ветствующие выходы порогового блока, а выходы через мультивибратор подключены к соответствующим входам выходного ключа, к другим входам которого :подключены выходы порогового бло15

:ка, причем к вторым входам первого и второго элементов И подк/иочены соответственно прямой и инверсный выходы мультивибратора.

20

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняю1чие работу устройства. Устройство выделения сигнала так товой частоты содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 разделения последовательностей,элементы И 3 и , интегратор 5, пороговый блок 6, элемента И-НЕ 7 и 8, выходной ключ Э и мультивибратор .10. Устройство работает следующим об разом. Входной биимпульсный сигнал (фиг.2а ) поступает на формирователь 1 импульсов, на выходе которого фор мируются импульсы с длительностью меньше половины периода тактовой частоты (фиг.2 б). Эта импульсная последовательность (фиг.2б поступает на вход блока 2 разделения, последовательностей, который формирует две последовательности импульсов (фиг.2 в и г, одна из которых сфор мирована перепадом уровня сигнала, происходящим в середине тактового интервала и является регулярной (фиг.2г), а другая, сформированная перепадом уровня, происходящим на границе тактового интервала - нерегулярная (фиг.2в). При вхождении устройства в синхронизм эти последо вательности распределяются по выход блока 2 разделения последовательное тей случайным образом. Блок 2 разде ления последовательностей управляется противофазными сигналами тактовой частоты (фиг.2 к. ил), вырабатываемыми мультивибратором 10. С выходов блока 2 разделения последовательностей регулярные и нерегулярные последовательности (фиг. 2в и г ) поступают на входы интегратора 5, в котором сравнивается сред нее число импульсов на единицу врем ни в указанных импульсных последова тельностях. Если на неинвертирующий вход интегратора 5 поступает регулярная импульсная последовательность ,фиг.2г), то на выходе интегратора 5 появляется положительный потенциа (,фиг.2е), так как среднее числоимпульсов в единицу времени в регулярной последовательности больше,че в нерегулярной. Если регулярная последовательность импульсов поступает на инвертирующий вход интегратора 5, то на его выходе появляется отрицательный потенциал (фиг.2е). Таким образом, зная полярность выходного сигнала интегратора 5 можно определить на каком выходе блока 2 разделения последовательностей присутствует регулярная импульсная последовательность. Для повышения надежности работы устройства (вероятность выхода из синхронизма ) выходной сигнал интегратора. 5 (фиг.2е7 сравнивается с опорными напряжениями в пороговом блоке 6. На неинвертирующем выходе порогового блока формируется сигнал логической 1, если выходной сигнал интеграjppa превышает положительное опорное напряжение, и сигнал логического О в случае превышения по модулю отрицательного опорного напряжения. Пороговый блок 6 управляет работой элементов ,И-НЕ 7 и 8, которые пропускают на вход синхронизируемого мультивибратора 10 для его запуска регулярную импульсную последовательность (фиг.2 3 ,и). Неинвертированный и инвертированный сигналы тактовой частоты (фиг. 2к,л) с выхода мультивибратора io поступают на вход выходного ключа 9, который управляется пороговым блоком 6. На вь1ход выходного ключа 9 проходит неинвертированный сигнал тактовой частоты (фиг.2к, если на неинвертирующем выходе Сфиг.2е) порогового блока 6 присутствует сигнал логической 1. Если сигнал логической 1 присутствует на инвертирующем выходе (фиг.2 д) порогового блока 6, то на выход выходного ключа 9 проходит инвертированный сигнал тактовой частоты (фиг.2 К). Рассматривается работа устройства при первоначальном неправильном выборе сигнала тактовой частоты (ошибка по фазе на ) . При неправильном вхождении в синхронизм на вход мультивибратора 10 поступает нерегулярная импульсная последовательность (фиг.2 В). Предполагается, что первоначально на инвертирующем выходе (фиг.2е) порогового блока 6 присутствует сигнал логической 1, и нерегулярная импульсна последовательность (фиг.2б)с выхода элемента И 3 блока 2 разделения последовательностей через элемент И-НЕ 7 проходит на вход-мультивибратора 10 На выход выходного ключа 9 проходит сигнал с неправильно выбранной фазой (фиг.2в). В этом случае регулярная импульсная последовательность (фиг.2г) поступает с выхода элемента И i на инвертирущий вход интегратора 5, на выходе которого появляется отрицательный потенциал (фиг,23). При превышении этим потен циалом по модулю отрицательного опорного напряжения на инвертирующем выходе фиг.2ж)порогового блока 6 появляется сигнал логической 1, и регулярная импульсная последовательность (фиг.2г через элемент И-НЁ 8 проходит на второй вход муль тивибратора 10. При этом фаза выход ных сигналов -мультивибратора остается прежней , так как запуск мультивибратора 10 теперь осу1цествляется с противофазного входа. На выход выходного ключа 9 проходит инвертированный сигнал тактов частоты (фиг.2 л), так как на инвертирующем выходе {фиг.2ж)порогового блока 6 присутствует сигнал логичес кой 1 и, следовательно, фаза выходного сигнала изменяется на 180°. При дальнейшей работе (установив . шемся режиме ) устройство выделения сигнала тактовой частоты работает вне зависимости от статистики входного биимпульсного сигнала. Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом проще, обладает более широким диапазоном рабочих частот, так как рабочая частота уст ройства определяется только постоян ной времени RC-цепи мультивибратора и легко может быть изменена регулировкой переменного конденсатора (ил переменного резистора), причем частота изменяется в Rtnax/Rmin в отличии от прототипа, где частота контуров меняется . Кроме того, устройство обладает более широкой эксплуатационной возможностью, так как регулировка постоянной времени интегратора позволяет просто изменять такие параметры устройства, как среднее время вхождения в синхронизм и вероятность выхода из синхронизма. Формула изобретения Устройство выделения сигнала тактовой частоты , содержащее последовательно соединенные интегратор и пороговый блок, а также формирователь импульсов и выходной ключ, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона выделяемых частот сигнала, введены два элемента И, два элемента И-НЕ и мультивибратор, при этом выход формирователя импульсов подключен к первым объединенным входам первого и второго элементов И, которых подключены соответственно к прямому и инверсному входам интегратора,которые объединены соответственно с первым входом первого элемента И-НЕ и с первым входом второго элемента И-НЕ, к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ подключены соответствующие выходы порогового блока, а выходы через мультивибратор подключены к соответствующим входам выходного ключа, к другим входам которого подключены выходы порогового блока, причем к вторым входам первого и второго элементов И подключены соответственно прямой и инверсный выходы мультивибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Порохов О.Н. Некоторые вопроси построения устройств синхронизации в каналах передачи биимпульсных сигналов,- Доклад на конференции, посвященной 50-летию ЦНИИС. М., 1968 (прототип).

oqboitoototiooar I i r 1 I I II II I I I II I I

JlJlJ nJUiriJnJlJinn JlIШlШlШJЛILJllШLJLJllШ

ILUUJLJl

JLJJl

Ul гишягтлж JlЛЛJlЛJlЛm Фиг.2 1ППГ 1лллллгш ГlЛJLГLJ