Космонавтика  Структуры полупроводниковых преобразователей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89

тельности, выделяемой ФП, на время задержки переключения т{>игге-ра т2 и возникают лишь в моменты информационных переходов в ФМ-сигнале. На информационный вход второго D-триггера, аналогично структуре на рнс. 1,в, поступает входной ФМ-сигиал, а на сни-хровход - сформированная тактовая последовательность Т с выхода первого D-триггера. На инверсном выходе Q2 второго триггера образуется V?Z-пocлeдoвaтeльнocть, соответствующая входному ФМ-сиг-иалу. Общее время задержки начала выходного сигнала относительно входного сигнала A/=7 /2--ti-1-2t2. Время задержки в обратной связи от выхода Qi ко входу R выбирается в пределах 7/4-1-/и/2тз 7 /2, где tvi - длительность импульса ФП; п - время задержки элементами ФП.

Максимальная частота синхронизации D-триггера является функцией времени задержки. Если задержка идеальная, то изменения в длительности бит могут достигать 25%.

Структуры ФМ-декодеров на основе -триггера, ие требующие ФП, приведены иа рис. 2,а, в. Формирование последовательностей импульсов, поступающих соответственно на входы S или R, триггеров

R

тт

At

ULIA

Из Ш

1 л :

Рис. 2. ФМ-декодер на элементе Исключающее ИЛИ с одним элементом запаздывания (а) и его временные диаграммы (б); с двумя элементами запаздывания (в) и его временные диаграммы (г)

17-5084 257



([рис. 2,6, г), происходит в соответствии с логическими функцйяык 5=ФМ-А, ЯФМ+А

8=ФМВ.С, Я==ФМ+В + С,

где ФЛ1(/) - входнаи последовательность импульсов; Л = ФЛ1(/-Г/2)- последовательность импульсов, сдвинутых на Т/2 относительно ФМ; B=ФM<t-T/3)-последовательность импульсов, сдвинутых на T/S относительно ФМ; C-0M{t-2Г/3) - последовательность импульсов, сдвинутых иа 27 /3 относительно ФМ.

Требуемые сдвиги импульсных последовательностей осуществляются с помощью соответствующих элементов задержки. На выходе Q iS-триггера формируется последовательность импульсов в коде NRZ. Выделитель тактовой частоты может быть просто выполнен при этих структурах декодера логическим элементом Исключающее ИЛИ (сумматор по модулю 2, см. рис. 2,а) в соответствии с логической функцией формирования тактовой последовательности Т=ФМ@ЫН1.

При структуре декодера с одним элементом запаздывания на время Г/2 возможны искажения информации в коде NRZ. Это объясняется тем, что из-за состязания фронтов импульсов последовательностей ФМ и А возникают ложные импульсы на входах S-триггера. Структура декодера с двумя элементами запаздывания иа время Г/3 оказывается более надежной с точки зрения исключения состязания фронтов при формировании импульсов на S-входе триггера. Однако при изменении тактовой частоты входного сигнала в силу фиксированного времени задержки Г/3 возможно нарушение процесса декодирования. При увеличении будет происходить уменьшение длительности импульсов R; S-последовательностей, что при значениях длительности такта Г11нн=2Го/3--2т приведет к срыву в работе RS-триггера. При уменьшении импульсы R-, S-последовательностей будут расширяться, однако при длительности такта Гмако=4Го/3-2т возникнут дополнительные импульсы, которые вызовут ложные срабатывания iS-триггера. Здесь приняты следующие обозначения: Го - длительность тактового периода настройки декодера; т-время задержки сигнала логическими элементами.

Если положить, что т<Го, то возможные отклонения тактовой частоты входного сигнала от тактовой частоты настройки декодера /о==1/Го, ие вызывающие искажения принимаемой информации, составят 0,5fo при увеличении частоты и 0,25fo, при уменьшении частоты входного сигнала. Для обеспечения функционирования декодера в более широком диапазоне изменения скорости передачи данных возможна автоматическая перестройка времени задержки элемеитов DDi, DDi, что определяет выбор тактовой частоты настройки декодера [6].

ЧМ-декодеры. Структура ЧМ-декодера иа /?5-триггере [3] (рис. 3,с) содержит ВТИ, формирующий импульсы, фазированные относительно середины бит (последовательность В иа рис. 3,6). Формирователь переходов (ФП) выделяет импульсную последовательность А (рис. 3,6). Входные сигналы iS-триггера формируются в соответствии с логическими функциями S=AB, R=S-B.

На выходе Q триггера вырабатывается последовательность в коде NRZ. Основную трудность реализации такой структуры декодера представляет выделение тактовой частоты (В-последовйтельиости).

Более простой и надежный способ декодирования ЧМ-сигяала заключается в выделении тактовых импульсов, фазированных относительно начала бит, которые осуществляют сдвиг входной информации



l-BTH-l

- If

n -П

I

вти[-

-в с

1 , 0

JI п

г 1

д.....1

Рис. 3. ЧМ-декодер иа /S-триггере (а) и его временные диаграммы (б); иа D-триггерах (в) и его временные диаграммы (г)

и а такт с последующим суммированием по модулю 2 двух сдвинутых на такт последовательностей импульсов. Такой способ декодирования может быть реализован иа D-триггерах (рнс. 3,в). Выделитель тактовых импульсов по аналогии со структурой ФМ-декодера (см. рис. 1,г) выполнен иа D-триггере с установочным -входом. Формирователь переходов выделяет последовательность импульсов А (рис 3,г), поступающую иа сиихровход первого D-триггера (DDi), иа выходе которого формируется импульсная последовательность тактовой частоты В. Импульсная последовательность на выходе DDj сдвинута иа такт относительно последовательности, сформированной иа выходе второго D-триггера DDj. Из этих двух последовательностей с помощью элемента Исключающее ИЛИ -НЕ в соответствии с логической функцией формируется код NRZ:

МЧМ-декодеры. Наиболее простая структура МЧМ-декодера основана на использовании логической операции Исключающее ИЛИ -

17* 259



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89