Стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (И) 3(ю G О1 R 13/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

21f 3328648/18-21

° °

22) 14. 08,81 (46) 23.05.83, Бюл. N 19 (72) А.С.Петяев, В.A,éàxíèí и -Н.C,Kàçàêîâ (71) Омский политехнический институт (53) 681.162.9(088.8) (563 1. Авторское свидетельство СССР

1т 261561, кл. G 01 R 29/00, 1968.

2, Авторское свидетельство СССР

Н 911342, кл. G 01 R 13/02, 1g80 (прототип); (5") (57) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ, содержащий смеситель, выход которого соединен с входом усилителя-расширителя, а сигнальный вход - с шиной преобразуемого сиггяала, элемент И, выходом подключенный к входу первого счетчика импульсов, блок совпадения кодов, первые входы которого связаны с выходами второго счетчика импульсов, а вторые входыс выходами третьего счетчика импульсов, и согласующий блок, о т л и:ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он снабжен умножителем частоты импульсов, блоком выделения периода,. двумя коммутаторами, .Р сумматорами, элементом ИЛИ, тремя элементами задержки и триггером, прямой вход которого соединен с выходом блока совпадения кодов, инверсный вход - с выходом первого счетчика импульсов и входом первого элемента задержки, а выход - с вторым входом элемента И, . первый вход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и выходу умножителя частоты импульсов, входом связанного с входом третьего счетчика импульсов и выходом блока выделения периода, вход которого сое-.динен с сигнальным входом смесителя, управляющим входом. подключенного к выходу элемента И, стробирующему входу первого коммутатора и первому входу элемента ИЛИ, второй вход,которого связан с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, а выход - с входом преобразователя кода, каждый из Р выходов которого соединен с P-uu управляющими входами первого и второго коммутаторов и управляющим входом Р-го сумматора, вход которого подключен к Р-му сигнальному выходу первого коммутатора, выход " к P-ìó сигнальному входу второго коммутато" ра, а стробирующий вход -. к выходу третьего элемента задержки, вход которого связан с выходом второго. элемента задержки и стробирующим входом второго коммутатора, сигнальный выход которого соединен с входом согласующего блока, причем сигнальный вход первого коммутатора подключен к выходу усилителя-расширителя.

10193111

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскМрических осциллографах.

Известен стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий синхронизатор, генератор быстрого пилообразного напряжения, блок сравнения, генератор пачек импульсов, генераторы ступенчато-пилообразного напряжения, сумматор и смеситель 1), Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стробоскопический преобразователь, содержащий смеситель, сигнальный вход которого соединен с шиной преобразуемого сигнала, выход - с входом аналого-цифрового преобразователя, а управляющий вход - с выходом первого счетчика импульсов, первые входы которого подключены к первым выходам регистра, а второй вход - к выходу элемента И, второй вход которого связан с выходом синхронизируемого генератора серий импульсов и входом второго счетчика импульсов, первыми выходами соединенного с первыми входами первого блока совпадения кодов, выход которого подключен к первому входу элемента И, а вторые входы - к выходам третьего счетчика импульсов и первым входам второго блока совпадения кодов, вторые входы которого связаны с вторыми выходами регистра, а выход - с вторым входом третьего счетчика импульсов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика импульсов и .вторым входом синхронизируемого генератора серий импульсов, первым входом подключенного к выходу блока синхронизации $2).

Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Зта цель достигается тем, что стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий смеситель, выход которого соединен с входом усилителя-расширителя, а сигнальный вход - с шиной преобразуемого сигнала, элемент И, выходом подключенный к входу перво10

ro счетчика импульсов, блок совпадения кодов, первые входы которого свяЮ заны с выходами Второго счетчика импульсов, а вторые входы — с выходами третьего счетчика импульсов, и согласующий блок, снабжен умножителем частоты импульсов, блоком выделения периода, двумя коммутаторами P сумматорами, элементом ИЛИ, тремя элементами задержки и триггером, прямой вход которого соединен с выходом блока совпадения кодов, инверсный входс выходом первого счетчика импульсов и входом первого элемента задержки, а выход - с вторым входом элемента

И, первый вход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и выходу умножителя частоты импульсов входом связанного с входом третьего счетчика импульсов и выходом блока выделения периода, вход которого соединен с сигнальным входом смесителя, управляющим входом подключенного к выходу элемента И, стробирующему входу первого коммутатора и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого связан с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, а выход - с входом преобразователя:кода, каждый из P выходов которого соединен с P-ми управляющими входами первого и второго коммутаторов и управляющим входом P-ro сум матора, вход которого подключен к

P-му сигнальному выходу первого коммутатора, выход - к P-му сигнальному входу второго коммутатора, а стробирующий вход - к выходу третьего элемента задержки, вход которого связан с выходом второго элемента задержки и стробирующим входом второго коммутатора, сигнальный выход которого соединен с входом согласующего блока, причем сигнальный вход первого коммутатора подключен к выходу усилителярасширителя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, Устройство состоит из смесителя

1, усилителя-расширителя 2, первого счетчика 3 импульсов, первого коммутатора 11, Р сумматоров 5, преобразователя 6 кода, элемента ИЛИ 7, первого 8, второго 2 и третьего 10 элементов задержки, второго коммутатора

11, согласующего блока 12, блока 13 выделения периода, умножителя 14 частоты импульсов, второго и третьего счетчиков 15 и 16 импульсов, блока

15 г0 г5

35 ю

3- 101

17 совпадения кодов, триггера 18 и элемента И 19.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемый сигнал поступает на входы смесителя 1 и .блока 13 выделения периода. С выхода блока

13 выделения периода импульсы с периодом Т и частотой входного сигнала поступают на входы счетчика 16 и умножителя 14. При совпадении кодов счетчика 15 и счетчика 16 на выходе блоха 17 совпадения кодов возникает импульс, который устанавливает триггер 18 в "1", после чего импульсы с выхода умножителя 11 частоты через элемент И 19 поступают на управляющий вход смесителя 1 и на вход первого счетчика 3 импульсов. При за" полнении счетчика 3 сигнал на его выходе переключает триггер 18 в "0" и прохождение импульсов с выхода умножителя 14 через элемент И 19 прекращается. Затем цикл работы повторяется. На выходе блока 17 совпадения кодов формируются импульсы один импульс за период входного сигнала), смещающиеся относительно начала периода исследуемого сигнала, а на управляющий вход смесителя 1 поступает за период серия из P импульсов с выхода элемента И 19. Момент появления первого импульса серии соответствует появлению сигнала на выходе блока 17 совпадения кодов; число P импульсов в серии определяется максимальным числом, которое может регистрировать счетчик 3.

Импульсы, амплитуды которых пропорциональны мгновенным значениям входного сигнала в моменты стробирования, с выхода смесителя 1 через усилитель-расширитель 2 и через коммутатор 4 поступают на сумматоры 5, где запоминаются. Причем, если первый импульс одной серии поступает на первый сумматор, то.второй - на второй сумматор, и т.д. "P"-й - на P-й" сумматор. Распределение этих импульсов осуществляется с помощью преобразователя 6 кода, который управляет работой коммутатора 4.

Коммутатор 4 коммутирует вход с тем сумматором 5, на который подается сигнал "1" с выхода преобразователя кода при наличии сигнала на стробиру934! ф ющем входе коммутатора 4. Преобразователь 6 кода преобразует споследовательный код в параллельный.

После .окончания серии стробимпульсов одного периода сигнал с выхода счетчика 3 через элемент 8 задержки и элемент ИЛИ 7 поступает на вход преобразователя 6 кода, изменяя его состояние на 1", вследствие чего следующая серия сигналов поступает в сумматоры 5 со сдвигом на один сумматор. Сигнал с выхода счетчика

3 через элементы 8 и 9 задержки поступает на стробирующий вход комму-, татора 11, в результате чего инфор- . мация, записанная в одном из сумма" торов 5, на который подана "1", с выхода преобразователя б кода через коммутатор 11 передается на вход согласующего блока 12. Затем сигнал с выхода элемента 9 задержки через элемент 10 задержки поступает на тот сумматор, с которого была считана информация, и устанавливает его в исходное состояние. После этого цикл работы повторяется.

Каждая серия строб-импульсов осуществляет запись P значений входного сигнала, соответствующих различным, сдвинутым друг относительно друга, моментам времени. Затеи информация одного из, сумматоров передается через коммутатор 11 на согласующий блок 12. Иомент появления пер- вого строб-импульса серии сдвигается при переходе. от одного периода к. другому. Поэтому сдвиг относительно начала периода четвертого строб-импульса первой серии соответствует, третьему строб-импульсу второй серии, второму импульсу первой серии, первому строб-импульсу четвертой серии.

Обусловленные этими строб-импульсами мгновенные значения входного сигнала соответствуют одной точке входного сигнала. Их отличие друг от друга вызвано только случайной составляющей погрешности преобразования и шумом на входе. Они последовательно подаются на один сумматор 5,s котором осуществляется их сложение.

Устройство позволяет уменьшить влияние случайной составляющей погрешности преобразования и повысить отношение сигнал-шум.

1019341

КорректорЕ,Рошко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель B,Ëèâøèö

Редактор A.éèøêèíà Техред M.Tenep

Заказ 3694/38, Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР no делам изобретений и открытий

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