Устройство для получения разности двух близких частот

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения повышение помехоустойчивости устройства . Устройство содержит D-триггеры 4 и 5, элементы И 6 и 7. Оснащение устройства RS-триггером 8 и элементом 3 задержки позволяет сохранить ему работоспособность при мгновенных изменениях периодов входных последовательностей, достигающих времени задержки элемента 3 задержки . Максимальное время задержки последнего определяется неравенством С6 l/4f|, где Т - время сдвига фронтов импульсной последовательности; f - наибольшая из частот входных последовательностей. При этом исклю ,чается влияние кратковременных импульсных помех на результат вычислений . 2 ил. 0/1 0ю ел ч N( 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 03 К 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3850849/24-21 (22) 31 . 01. 85 (46) 07. 12. 86. Бюл. У 45 (72) В.M. Гуревич (53) 621.374.387(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1045374, кл. Н 03 К 5/19, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 945972, кл. Н 03 К 5/19, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗНОСТИ ДВУХ БЛИЗКИХ ЧАСТОТ (57) ИзобретениЬ относится к импульсной технике. Цель изобретения повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит D-триг„„SU„„1275748 А 1 геры 4 и 5, элементы И 6 и 7. Оснащение устройства RS-триггером 8 и элементом 3 задержки позволяет сохранить ему работоспособность при мгновенных изменениях периодов входных последовательностей, достигающих времени задержки элемента 3 задержки. Максимальное время задержки последнего определяется неравенством

"t< 1/42, где Т вЂ” время сдвига фронтов импульсной последовательности;

f — наибольшая из частот входных н последовательностей. При этом исключается влияние кратковременных импульсных помех на результат вычислений. 2 ил.

1275748

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение преимушественно при точной обработке двух близких по значению частст, поступающих от первичных преобразователей датчиков, в которых разностная частота является мерой входной величйны.

Цель изобретения — псвышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы и таблица логических состояний элементов.

Устройство для получения разности двух близких частот содержит первую 1 и вторую 2 входные шины,, эле.мент 3 задержки, два Э-триггера 4 и

5, два элемента И 6 и 7, RS-триггер

8, выход которого соединен с выходной шиной 9. Шина 1 соединена с входом синхронизации первого D òpèããåðà

4 и через элемент 3 задержки с так25 товым входом второго D-триггера 5.

Шина 2 соединена с D âõîäàìê триггеров 4 и 5, прямые выходы которых через первый элемент И 6 соединены с

S-входом RS-триггера 8, а инверсные выходы через второй элемент И 7 соединены с R-входом триггера 8.

В

Устройство работает слецующнм образом.

Импульсная последовательность

10 частоты f с шины 1 поступает на

1 тактовый Bõoä триггера 4 и на элемент

3 задержки, осуешствляющий сдвиг ее фронтов на время Г . Задержанная импульсная последовательность 11 с выхода элемента 3 поступает на тактовыи вход триггера 5. На D-входы триггеров 4 и 5 с шины 2 подается импульсная последовательность 12 (или !3) частоты f . Временной ин2 тервал между афронтами импульс последовательностей 10 и 11 остается постоянным, а временные сдвиги между фронтами импульсов последовательностей 10 и 12, а также 11 и 12 (10 и

13; 11 и 13) вследствие различия 50 частот f u f постепенно изменяют1 2, ся. Фронты импульсов уменьшаемой ! частоты f попеременно совпадают то

1 с положительными полупериодами импульсов вычитаемой частоть1 1, то 55 с их отрицательными полупериодами, изменяя при этом состояние триггеров 4 и 5.

Взаимное расположение трех импульсных последовательностей 10-12 (или 10, 11 и 13) в любой момент времени при вычитании можно описать четырьмя характерными временными зонами: зоной о, соответствующей совпадению обоих фронтов импульсов последовательностей 10 и ll с положительными полупериадами импульсов последовательности 12 (или 13); зо— ной о, соответствующей совпадению фронтов импульсов последовательности

10 с положительными палупериодами импульсов последовательности 12 (или 13), а фронтов импульсов последовательности 11 " отрицательными полупериодами импульсов последовательности 12; зоной 6, соответствующей совпадению фронтов импульсов последовательностей 10 и !1 с отрицательными палупериадами импульсов вычи1 аемай последовательности 12; зоной Z, соответствующей совпадению франтов импульсов последовательности

10 с отрицательными полупериодами импульсов вычитаемай последовательности 12 (13), а фронтов импульсов после,цовательнасти 11 — с их положительными полупериадами.

Устройство сохраняет работоспособность при следующем соотношениях между значениями уменьшаемой и вычитаемой частот f u f

3/4 < --з- <4/3.

Г

Рассмотрим случай, когда уменьшаемая частота меньше вычитаемой, т.е. f<) f„. При этом чередование

I временных зан происходит в последовательности о, Я, g, z . Если взаимное расположение импульсов последовательностей 10-12 характеризуется временной заной а, то на информацианнь1х входах триггеров 4 и 5 присут- ствует сигнал логической "1 . При поступлении фронтов прямой и задер— жанной импульсных последовательностей 10 и 11 на прямых выходах 0„ и б триггеров 4 и 5 соответственно запоминаются сигналы, соответствующие логической "1". На входах элемента И 6 образуются логические "1", на его выходе Q> также возникает логическая "1", на входах элемента

И 7 действуют логические "О" и на его выходе Я вЂ” логический "0". При

1 этом выход 1.1 RS-триггера 8, соеди5„ ненный с шиной 9, переходит в сос1275748 тояние логической !, что соответствует формированию фронта импульсной последовательности 14 разностной частоты f -f

2 1

При прохождении временной эоны 5 о триггер 4 сохраняет свое состояние, на выходе Я триггера 5 возникает логический 0, на выходах О и О элементов И 6 и 7 соответственно действуют логические 0, а РЯтриггер 8 сохраняет свое предыдущее состояние, соответствующее зоне o ..

В этой зоне продолжает формироваться положительный полупериод импульсов последовательности 14 разностной частоты.

B зоне g меняет состояние триггер 4, логическая "!" возникает на выходе О и RS-триггер переходит в другое состояние. На его выходе Q >, соединенном с шиной 9, возникает логический "0, что соответствует формированию среза в импульсной последовательности 14.

В зоне г опрокидывается триггер

5, однако ввиду поступления логических "0" на входы RS-триггера последний своего состояния не изменяет. Следовательно, на этом временном интервале продолжается формирование отрицательного полупериода разностной последовательности 14.

Анализ таблицы логических состояний выходов элементов предлагаемого устройства показывает, что указан- 35 ные временные зоны можно разделить на активные (О и Ь)и пассивные (о и

8.)° . B активных зонах происходит формирование фронтов и срезов разностной импульсной последовательности, 40 а в пассивных — фиксация предыдущего состояния. С другой стороны, при выполнении условия fz > f< в процессе вычитания совпадают состояния триггеров 4 и 8. 45

При обратном соотношении между значениями входных частот работа устройства аналогична, с той разни-. цей, что чередование временных зон происходит в последовательности й, Ь,о и в процессе вычитания совпадают состояния триггеров 5 и

8. Образование временных зон можно проследить при рассмотрении диаграми — последовательности 10, ll u

13„ разностная последовательность приведена на диаграмме 15.

Рассмотрим работу устройства в переходных режимах, когда соотношение между средними значениями входных частот Е > К,, однако, ввиду краевых искажений фронтов, между значениями мгновенных частот может возникать соотношение f > fz. Это

1 вызывается временным уменьшением длительности импульсов последовательностей 10 и 11 или временным увеличением длительности импульса последовательности 12. Чередование зон (Î -о-б- ) нарушается, и при возникновении возмущения, приводящего к мгновенному увеличению длительности импульсов последовательности 12, происходит переход из одного состояния (зона о ) в другое (зона о), которое далее опять сменяется состоянием, характеризующимся зоной 8 . Перед возмущением (в зоне & ) триггер находится в состоянии логической "1 ", записанной до этого в зоне о,. Воздействие возмущения, сопровождающееся повторным переходом в зону о, и формированием повторного уровня логической "1" на S-входе триггера 8, не вызывает его переключения, и на

l выходной шине 9 ложный импульс не появляется.

Возврат к установившемуся режиму сопровождается новым переходом в зону 3, не изменяющим состояние триггера 8. Таким образом, чередование зон, характеризующих состояние входов устройства, в порядке о -&-оо-б- 2.не приводит к ошибке вычитания.

Аналогичныи образом устройство работает и при возникновении помехи в любой другой зоне указанной последовательности логических состояний, а так же при f > f

1 7

Устройство сохраняет работоспособность при мгновенных изменениях периодов входных последовательностей, достигающих времени задержки элемента 3, максимальное время задержки которого определяется неравенством л 1

IC I

4й где f< — наибольшая частота входных последовательностей.

Таким образом, устройство позволяет исключить влияние на результат вычислений кратковременных импульсных помех.

Ур «fr

Ур-У

К «У с

Составитель A. Сазонов

Редактор В. Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор M. Самборская

Заказ 6580/56 Тираж 816 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12757

Формула изобретения

Устройство для получения разности двух близких частот, содержащее первый триггер, тактовый вход которого соединен с первой входной шиной, прямой и инверсный выходы соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответст- 10 венно с прямым и инверсным выходами второго триггера, о т л и ч а ю—

48 Ь щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены RS-триггер и элемент задержки, причем тактовый вход второго триггера через элемент задержки соединен с первой входной шиной, D-входы первого и второго триггеров соединены с второй входной шиной, вь1ходы первого и второго элементов И соединены соответственно с S- и R-входами

RS-триггера, выход которого соединен с выходной шиной.