Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов

 

ЦИФРОВОЙ СТРОВОСКОПШЁСКИ0 . ИРЕОВРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ содержаний смеситель, первый вход которого соединен с шиной преобразушдах сигналов выход - с шиной выходных сигналов, а второй ,В1Ход - с выходом генератора стробимпульсов , вход которого подключен ;к входу обнуления первого счетчика :импульсов и выходу блока совпадения, кодов, кодовые входы которого связа,йы с кордовыми выходами первого счетчика импульсоэ и кодовыми выходг ли старших разрядов второго счетчика импульсов, о т л и ч а ю-щ и и с я тем,что с целью повышения точности преобразования, он снабжен мультиплексором , двумя линиями задержки с отводами, генёратореад импульсови триггером, первый вход которого соединен с шиной сийхроимпульсов, второй вход - с выходом блока совпадения кодов и счетным входом второго счетчика импульсов, а выход - с входом генератора импульсов, прямой и инверсный выходы которого подключены к входам первой и второй линий задержки, отводами связанных с входами мультиплексора, управляющие (Л входы которого соединены с кодовыми выходами младших разрядов второго счетчика импульсов, а выход - со счетньм входом первого счетчика импульсов .

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК (19) (11) 3 51) 6 01 . 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . н Авторскому свидитяльству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР:

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР}зП ИЙ. (2).) 347 8260/) 8--21 (22) 23 ° 07.82 .(46).;.23. 10 ..83. Бюл. Р 39 (72) В.К. Чепалов, Н.Р. Карпов, A.Ä. Паламарчук и Ю.B..Ëåçî÷êéí (53) 681.142 ° 9(088.8) (56). 1. Авторское свидетельства СССР

М 469089, кл. G 01 R 13/34, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР ,В 866484, кл. G 01. R 13/02, 1979. (нвототип); (54) (57). ЦИФРОВОЙ СТРОЗОСКОПИЧЕСКИИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий смеситель, первый вход которого .соединен с шиной преобразуеМых сигналов, выход - с um-. ной выходных сйгналов, а второй ,вход - с выходом генератора стробимпульсов, вход которого подключен

:к входу обнуления первого счетчика

;импульсов и выходу блока совпадения, кодов, кодовые входы которого связайы с кодовыми выходами первого счет. чика импульсов и кодовыми выходами старших разрядов второго счетчика импульсов, отличающийся тем,что., с целью повышения точности преобразования, он снабжей мультиплексором, двумя линиями задержки с отводами, генератором импульсов и триггером, первый вход которого соединен с шиной синхроимпульсов, второй вход — с выходом блока совпадения кодов и счетным входом второго счетчика импульсов, а выход — с входом генератора импульсов, прямой и инверсный выходы которого подключены к входам первой и второй линий задержки, отводами связанных с вхо- Щ дами мультиплексора, управляющие входы которого соединены с кодовыми выходами младших разрядов второго счетчика импульсов, а выход - со счетным входом первого счетчика импульсов.

1049815

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых регистраторах.

Известен цифровой стробоскопический преобразователь электрических .5 сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого. соединен с шиной преобразуемых сигналов, выход — с шиной выходных сигналов, а второй вход — с выходом генератора стробимпульсон, вход которого подключен к третьему входу ключа, входу обнуления второго счетчика импульсов и выходу. схемы совпадения кодов, первый вход которой связан с кодовым выходом второго счетчика импульсон, а второй вход — c кодовым выходом первого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с вторым входом ключа, первым входом подключенного к шине последовательности счетных импульсов, снимаемых с выхода умножителя частоты, а выходом — к счет ному входу второго счетчика импуль-! сов, и блок выделения периода, выход которого связан с входом умножитедя частоты, следования импульсов Я .

Недостатком уСтройстна является ., низкая точность преобразования,обусловленная значительной величиной кванта преобразования по Времени 4

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифрОВОй стробоскопический преобразова- 35 тель электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной преобразуемых сигналов, выход — с шиной выходных сигналов, а второй вход - с выходом генератора строб-импульсов, вход которого подключен к входу обнуления первого счетчика импульсов и выходу блока совпадения кодов, кодоные входы котОрогo СВязины с кОдОВыми ВИХО 45 дами первого счетчика импульсов и кодовыми выходами старших разрядов второго счетчика импульсов. Причем кодовые выходы второго счетчика импульсов соединены с первыми кодовыми

Входами дополнительного блока совпадения кодов, вторые кодовые входы которого подключены к кодовым выходам регистра, а выход — к шине синхроимпульсов, входу обнуления второго счетчика импульсов и третьему входу второго ключа, первый вход которого связан с первым входом коммутатора, второй Вход — с выходом коммутатора, а выход — co счетным входом второго счетчика импульсов и вторым входом 60 первого ключа, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, первый нход — с шиной счетных импульсов, а третий входс входом генератора строб-импульсов (2). 65

Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования, Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Эта цель достигается тем, что цифровой стробоскопический преобразова-. тель электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной преобразуемых сигналов, выход - с шиной выходных сигналов, а второй вход — с выходом генератора строб-импульсов, вход которого подключен к входу обнуления первого счетчика импульсов и выходу блока совпадения кодов, кодовые нходы которого связаны .с кодовыми выходами первого счетчика импульсов и

-кодовыми выходами старших разрядов второго счетчика импульсов, снабжен мультиплексором, двумя линиями задержки с отводами, генератором импульсов и триггером, первый вход которого соединен с шиной синхроимпульсов, второй вход -. с выходом .блока совпадения кодов и счетным входом второго счетчика импульсов, а выход - с вхо дом генератора импульсов, прямой и инверсный выходы которого подключены . к входам первой и второй линий задерж ки, отводами связанных с входами мультиплексора, управляющие входы которого соединены с кодовыми выходами младших разрядов второго счетчика импульсов,. а выход — co счетным входом первого счетчика импульсон.

На фиг.1 представлена структур ная электрическая схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы.

Устройство состоит из триггера 1, генератора .2 импульсов, линий 3 и 4 задержки с отводами, мультиплексора

5, первого 6 и второго 7 счетчиков импульсов, блока 8 совпадения кодов, 1 генератора 9 строб-импульсов и смесителя 10. Генератор 2 импульсов выполнен по схеме генератора с задержанной обратной связью на элементе ИЛИ-НЕ и линии задержки. Такой генератор позволяет получить симметричную импульсную последовательность

{меандр). Период повторения выходных импульсов Т=2 (Т + 1 ), где Т вЂ” величина задержки н линии задержки,<увеличина задержки в элементе И-НЕ. Длительность выходных импульсов составляет Тц /2-T +ty. Отводы линий 3 и 4 задержки выполнены таким образом, что разность задержек на соседних отводах равна ll — кванту преобразования по времени. Причем в полупериоде следования импульсов Т /2 должно укладываться целое число h т.е. Tt,/2=êÈ, где к - целое число.

Максимальная задержка каждой линии

3 и 4 задержки составляет величину

Т„/2" И (-ЦИ.

104 9815

Общее число разрядов счетчиков б и 7 выбирается, исходя иэ требуемой максимальной задержки строб-импульсов, а число младших разрядов и счетчика 7 выбирается иэ условия

2к=2" или fl=6of 2к, т.е. число сос-. тояний младших разрядов кода счетчика 7, .включая состояние 000..., должно равняться числу 2к. Первый вход смесителя 10 соединен с шиной преоб-. разуемых сигналов, выход - с шиной -Ю выходны с .сигналов, а второй вход с Выходоы генератора 9 строб-импулЬ.-: сов:, вход которого подключен к входу . ., обнулеийя первого счетчика 6 импуль-. ,сов и -выходу блока 8:совпадения ко-.,15 дав, кодовые входы которого связа: нй с, кодовыми выходами первого счетчика 6 импульсов. и кодовыми выходами

;старших разрядов второго счетчика 7 импульсов ° . j()

Первый вход триггера 1 соединен с шиной синхроимпульсов, второй вход -.. с выходом блока 8 совпадения кодов и счетнйм входом второго счетчика 7 импульсов, а выход — с входом гене.ратора 2 импульсов, прямой и инверс - . ный выходы которого подключены"к входам первой и.второй линии З.и 4 ,задержки,.отводами связанных с входами мультиплексора 5, управляющие входы которого соединены с кодовыми выходами младших. разрядов второго счетчика 7 импульсов, а выход - со счетным входом первого счетчйка 6 ,импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии до поступления синхроимпульса триггер 1 нахо- . дится в состоянии О., на его инверсном выходе присутствует уровень.: 40 логической . 1, генерация импуль-. .сов генератором 2 отсутствует, счетчик 6 обнулен, а в счетчике 7 записан код, сформированный в предыдущих циклах работы и определяющий величину задержки строб-импульсов.

Пусть, например, код младших разрядов - 000, код старших разрядов, поступающий на блок 8 совпадения ко;дон. — 00010, что соответствует числу два.

При поступлении на первый вход триггера 1 синхроимпульса (фиг.2а) триггер устанавливается в состояние. 1, при этом на его инверсном выходе устанавливается уровень 0 с задержкой срабатывания триггера 1 (фиг..2б). На инверсном выходе генератора 2 импульсов начинает формироваться последовательность импуль- сов (фиг.2в) с задержкой относитель 60 но сигнала (фиг.2б), определяемой элементом ИЛИ-НЕ. Поскольку значение кода младших разрядов, поступающих на мультиплексор 5 равно нулю, на выход мультиплексора 5 поступает 65 последовательность импульсов с первого отвода линии 3 задержки, т.е. непосредственно с инверсного выхода генератора 2 импульсов. Так как значение кода старших разрядов счетчика 7 соответствует числу два, блок

8 совпадения кодов сформирует выходной импульс.при поступлении на счетчик 6 с выхода мультиплексора 5 второго импульса (фиг.2r). Задержка импульса с выхода блока 8 совпадения относительно синхроимпульса составляет 1 р + 2 (T> a g > ) - f. p I 2 k ll где

, р - суммарная задержка триггера 1, элемента ИЛИ-HE Móëüòèïëåêñîðà 5, счетчика 6 и блока 8 совпадения кодов .

Второй импульс запускает генератор 9 строб-импульсов, обнуляет счетчик .6, увеличивает на единицу код в счетчике 7 и устанавливает триггер 1 в состояние 0, генерация импульсов генератором 2 прекращается (фиг. 2в) . С поступлением следующего синхроимпульса на инверсном выходе генератора 2 снова формируется последовательность импульсов (фиг. 2в), но поскольку код младших разрядов в счетчике 7 увеличен на единицу, на выход мультиплек сора 5 поступает сигнал с второго отвода линии 3 задержки (фиг. 2д) задержанный на величину Ь относительно сигнала (фиг.2в). Так как код

1старших разрядов счетчика 7 не изменяется, блок 8 совпадения кодов сформирует выходной импульс при поступлении второго импульса .(фиг.2д) на счетчик б (фиг.2е). Задержка импульса (фиг. 2e) относительно синхроимпульса (фиг.2а) составляет typ 4

+2& i Ь"= у (2М)И . С приходом следующего синхроимпульса описанные процессы повторяются, но поскольку код в счетчике 7 увеличен еще на единицу., сигнал на выход мультиплексора 5 поступает с третьего отвода линии 3 задержки .(фиг.2ж) и задержка импульса, сформированного блоком 8 совпадения кодов (фиг. 2з), состав-. ляет величину 41р +(2к+2)Ь .

При поступлейии очередного синхроимпульса импульсы на вход счетчика б поступают с последнего отвода ли- . нии 3 задержки, и задержка стробимпульса относительно синхроимнульса составляет величину(урf(2k+k-1)Ьа

=(, р (Ч- )a.

Когда поступает следующий синхроимпульс, на вход счетчика 6 поступают импульсы с первого отвода линии 4 задержки, т.е. практически с неинверсного выхода генератора 2 (фиг.2и). Задержка строб-импульса с выхода блока 8 совпадения кодов (фиг.2к) составляет 1 р + ЭкЬ. При

<дальнейшем поступлении синхроимпуль.

1049815

Юру ф lф

Составитель В. Лившиц

Редактор Н. Бобкова Техред М.Гергель Корректор О, Тнгор

Заказ 8408/41 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сов {фиг.2а) младшие разряды кода счетчика 7 последовательно увеличиваются, прм этом задержка импульсов на выхаде мультиплексора 5 последовательно нарастает с шагом h,,соответственно нарастает и задержка ,строб-импульса до величины tyqt(4k-s) h.

При этом младшие разряды счетчика 7 устанавливаются в 0, а значение старших разрядов увеличивается на единицу, в результате чего на вход счетчика 6 поступает последователь-. ность импульсов с первого отвода линми 3 задержки (фиг.2л), а блок 8 совпадения кодов формирует импульс (фиг.2м) при поступлении третьего счетного импульса на выход счетчика

6, т.е. с задержкой 1 1о 44k h.

При дальйейшем поступлении синхронмпульсов описанные процессы повторяются, момент совпадения кодов в счетчиках, т.e: момент выдачи строб-импульса с генератора 9 стробимпульсов .,с приходом каждого синхроимпульса сдвигается на величину

2k

Импульсы с генератора 9 стробнмпульсов поступают на.смеситель 10 на другой вхрд которого поступает преобразуемый сигнал при этом на выходе смесителя 10 образуется последовательность расширенных импульсов, огибающая амплитуд которых пов" торяет форму сигнала.

Устройство позволяет повысить точность преобразования путем умень, шения шага квантования сигнала. Величина шага квантования не ограничи вается максимально допустимой часто" той счета счетчика.