Преобразователь амплитуды импульсов в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ |1МПУЛЬСОВ в код/ содержсцций компа| атор , первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход ,с выходом цифро-аналогового прербразователя , входы которого соответст:венно соединены с выходами триггерно iro регистрАу первые входы которого соответственно соедине ш,с выходс1мн I распределителя нмпульёов и с перёьшй входами элементов И, вторые охсааа которых объединены, а выходы соответственно подключены к входам триггерного регистра, о т л и чаю Ч и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения амплитуда коротких импульсов, в него введены три формирователя, а распределитель импульсов выполнен на сдвигающем регистре. Заходы синхронизации ко-: торого через первый формирователь подключены кпервому входу компаратора , выхлд которого через второй формирователь подключен к вторым входам элементов И, при этом выход , § младшего разря сдвигающего регист (Л ра через третий рмнрователь подключен к шине, импульса окончания, . С Ллв9 Л9. : СО 00

С903 СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК эаВ 3 < 13 17 ССУДДРСТ(9ЕННЫЙ КОМИТЕТ 0ССР

ПО ДЕЛМЫ ИЭ()В КТИНИй И СТН ЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

В».(21) 3367218/18-21: (22) 14 ° 12.81 (46) 23,04.83. Вюл. 9 15 (72) А.Г.Ташлинский и Ф .Ф.Шнайдер (71) Ульяновский политехнический институт (53) 681.325(088.8} (56) 1. Мирских Г.Я. Радиоэлектронные измерения. М., Энергия, 1975 с. 308.

2. Авторское свйдетельство СССР

9 209906 кл. Н 02 K 13/17 04.03.66 (54 ) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИ1УДЫ

ИМПУЛЬСОВ В КОД, содержащий компаратор, первый. вход которого. соединен с входной шиной,- второй вход -. ,а выходом циФро-.аналогового преоб,:разователя, входы которого соответст венно соедйнены с выходами триггерно;го регистра первые входы которого

Я0„„1014138 А соответственно соединены с выходами .распределителя импульсов и с первыми входами элементов И, вторйе входй которых объединены, а выходы соответственно подключены к вторым входам . триггерного регистра, о т л и ч а юшийся тем„ что, с целью повышения точности измерения амплитуды коротких импульсов, в него введены три Формирователя, а распределитель импульсов выполнен на. сдвигающемрегистре, входы синхронизации ко". торого через первый Формирователь подключены к первому входу компаратора, вьиод которого через второй

Формирователь подключен к вторым входам элементов Н, при этом. выход ., Я младшего разряиа сдвигающего регист« ра через третий Формирователь по& .ключен к шине импульса окончания, .

1014136

Оцал о

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах.

Известен аналого-цифровой преобразователь, работающий по принципу поразрядного уравновешивания, содержащий блок сравнения, триггерный регистр, цифро-аналоговый преобразователь распределитель тактовых импульсов, генератор тактовых импульсов и. элементы И (1).

Однако устройство не может измерять амплитуду импульсов с высокой точностью, поскольку за время существования импульса не позволяет 15 сделать достаточное количество тактов преобразования, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

° устройство, содержащее распределитель импульсов, триггерный регистр, цифро-аналоговый преобразователь, входами подключенный к выходам триггерного регистра, компаратор, первый вход которого подключен к вы-. 25 ходу цифро-аналогового преобразователя, а второй — к входу преобразователя амплитуды импульсов в код, элементы И по числу разрядов, первые входы которых подключены к выходам распределителя импульсов, а выходы — к первым входам триггеров соответствующих разрядов триггерного регистра (21.

Недостатком известного устройства является низкая точность из

35 мерения амплитуды импульсов малой длительности, поскольку за время существования импульса невозможно произвести достаточное число тактов преобразования. 40

Цель изобретения — увеличение точности измерения амплитуды корот-.

I ких импульсов.

Поставленная цель достигается 45 тем, что, в преобразователь амплиту."; ды импульсов в код, содержащий компаратор, первый вход которого соединен с входной шиной, второй

50 зход — с выходом цифро-аналогового преобразователя, входы которого соответственно соединены с выходами триггерного регистра, первые входы которого соответственно соединены с выходами распределителя импульсов и с первыми входами элементов И, вторые входы которых объединены и выходы соответственно подключены к вторым входам триггерного регистра, введены три формирователя, а распределитель импульсов выполнен на сдвигающем регистре, входы синхронизации которого через первый формирователь подключены к первому вхо*

Ъ ,цу компаратора, выход которого через второй формирователь подключен 65 к вторым входам элементов И, при этом выход младшего сдвигающего регистра через третий формирователь подключен к шине импульса окончания °

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя амплитуды импульсов в код.

Преобразователь содержит распределитель 1 импульсов, триггерный регистр 2, цифра-аналоговый преобразователь 3, входами. подключенный к выходам триггерного регистра

2, компаратор 4, первый вход которо

ro подключен к выходу цифро-аналогового преобразователя 3, элементы И

5 по числу выходных разрядов, первые входы которых соединены с выхода ми распределителя 1 импульсов и вторыми входами триггеров б соответствующих разрядов триггерного регистра 2, первые входы которых соединены с выходами элементов И 5, формирователи 7-9, а распределитель 1 импульсов выполнен в виде сдвигающего регистра, входы синхронизации триггера 10 которого подключены к выходу формирователя 7, подключенного совместно с вторым входом компаратора 4 к шине входною го сигнала, выход компаратора 4 через формирователь 8 подключен к вторым входам элементов И 5, а формирователь 9 подключен к выходу триггера 10 триггерного регистра 1, соответствующего младшему разряду.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходной состоянии триггеры б и 10, соответствующие старшему разряду, находятся в положении 1, а остальные триггеры триггерного регистра 2 и сдвигающего регистра 1 находятся в 0 (Цепь установки нуля не показана).

На первый вход компаратора 4 с циф ро-аналогового преобразователя 3 приложено напряжение где Uo — напряжение, соответствующее младшему разряду;

Й вЂ” разрядность выходного кода, соответствующее старшему разряду.

На шину входного сигнала подают импульсы с равной, но неизвестной амплитудой Д . Если амплитуда пер. вого импульса окажется больше Оцоя> компаратор 4 выработает импульс, длительностью равный времени пре-, вышения амплитудой А, уровня Ц " .

Из образовавшегося сигнала формирователь 8 выработает импульс стандартной длительности и амплитуды, который пройдя через открытый эле/ 1 мент И5, переведет триггер б, соот1014138

Составитель Л. Беляева

Редактор О.Юрковецкая . Техред Т.Фанта Корректор В.Бутяга

"-,àêàç 3038/67 Тираж 934

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпис ное филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул. Проектная,4 ветствующий старшему разряду, в " 0 состояние. По заднему фронту исследуемого импульса при уровне, равном напряжению младшего разряда, формирователь 7 выработает импульс, поступающий на сдвиговый регистр 1.

При этом триггер 10, соответствующий старшему разряду установится в 0, а последующий триггер 10в 1,.давая разрешение на соответствующий. элемент И5 и переводя 10 в 1 соответствующий триггер б.

Если же Д окажется меньше 0 1"-"„ триггер б старшего разряда после прихода измеряемого импульса останет ся в 1 . Согласно результату 5 сравнения первого импульса с ()поп цифро-аналоговый преобразователь 3 выработает напряжение либо 3/2 «

«Ц Я."-", либо 1/2U gp- с которым ,происходит сравнейие амплитуды

20 второго импульса, согласно описанному алгоритму. С приходом И - ro импульса: триггер 10 соответствующий младшему. разряду, переводится . в 0, одновременно формиро. ватель 9 вырабатывает импульс, свидетельствующий об окончании преобразования. Остальные импульсы не скажутся на состоянии триггерного регистра 2, поскольку все триггеры

10 . сдвигающего регистра 1 находятся в 0 состоянии. Минимальная длительность изме-. ряемых импульсов определяется временем задержки срабатывания компрратора 4 и составляет единицы, доли наносекунд.

Таким образом, увеличение точности измерения амплитуды коротких импульсов происходит эа счет неоднократного сравнения ее с набором . эталонных мер, взвешенных по двоичному закону. При этом число сравнений (число исследуемых им- . ,пульсов) равно требуемому числу разрядов выходного двоичного кода».

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства состоит в том, что оно не критично к форме, частоте повторения н периодичности исследуемых импульсов. Если в течение исследуемого импульса произойдет несколько срабатываний компаратора, это не приведет к искажению выходной инфомации. Устройство позволяет измерять амплитуду импульсов при небольших пачках импульсов. Минимальная длительность измеряемых импульсов определяется характеристиками примененного компаратора (дискриминатора).