Устройство для усреднения случайной импульсной последовательности

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в аэроэлектроразведочной аппаратуре, а также в аппаратуре для исследования скважин методом вызванной поляризации. Целью изобретения является повышение точности усреднения. Устройство содержит сумматор напряжений, два блока накопительных конденсаторов, распределитель импульсов, три коммутатора и усилитель постоянного тока . Новым является введение в устройство электронного ключа и его связей с другими элементами. 1 ил. ГС ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1251111

Al (50 4 С 06 С 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (В 01 1 1 у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 13,; ц

H A8TOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3853671/24-24 (22) 06.02.85 (46) 15.08.86. Бюл. Р 30 (71) Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко (72) П. П. Драбич (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1171817, кл. G 06 G 7/18, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСРЕДНЕНИЯ СЛУЧ4ЯНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в аэроэлектроразведочной аппаратуре, а также в аппаратуре для исследования скважин методом вызванной поляризации.

Целью изобретения является повьппение точности усреднения. Устройство содержит сумматор напряжений, два блока накопительных конденсаторов, распределитель импульсов, три коммутатора и усилитель постоянного тока. Новым является введение в устройство электронного ключа и его связей с другими элементами. 1 ил.

1251111

Изобретение относится к информационно-измерительной технике.

Пель изобретения — повьш<ение точности усреднения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит сумматор 1, первый блок 2 накопительных конденсаторов, распределитель 3 импульсов, первый, второй и третий коммутаторы 4,5 и 6, второй блок 7 накопительных конденсаторов, усилитель 8 постоянного тока, ключ 9, входы 10 и ll инфрмационный и синхронизирую-. щий соответственно и выход 12 устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вход 10 поступает знакочередующаяся последовательность затухающих (например экспоненциально) импульсов. При поступлении на вход 11 положительного синхроимпульса на первой группе выходов распределителя импульсов образуется последовательность из и разнесенных во времени строб-импульсов. Действием отрицательного импульса последовательность из и строб-импульсов появляется на второй группе выходов распределителя 3, а на его дополнительном выходе формируется импульс длительностью, равной половине периода следования входных импульсов, В момент действия импульса с первого выхода первой группы распределителя 3 первый выход блока 2 через первый канал коммутатора 4 подсоединяется к шине нулевого потенциала и первый накопительный конденсатор блока 2 заряжается до напряжения.

U, =aA(t), где а=const-коэффициент передачи напряжения сумматора 1 по. информационному входу.

В момент окончания первого стробимпульса первому конденсатору емкостью С< блока 2 сообщается заряд

q„=C< U< =аС, А „ где A< — значение сигнала A(t) в момент окончания строб-импульса.

При поступлении с второго выхода первой группы распределителя 3 стробимпульса на второй вход управления коммутатора 4 открывается второй канал коммутатора 4 и второму конденсатору емкостью С блока 2 сообщается заряд

Ч =С U =aC>A<„ где Л вЂ” значение входного сигнала г

A(t) в момент окончания второго строб-импульса.

Под действием третьего строб-импульса заряжается третий конденсатор блока 2 и .т.д.

В момент окончания n-ro стробимпульса и-му конденсатору блока 2

1О сообщается заряд

q„ =С„Д,=аС„А„, При поступлении на вход ll отрицательного синхроимпульса на дополнительном выходе распределителя 3 появляется потенциал, открывающий ключ 9.

Через этот ключ к второму входу сумматора 1 подается напряжение с выхода усилителя 8.

Под действием первого строб-имщ пульса с первого выхода второй группы распределителя 3 на первые входы управления коммутаторов 5 и 6 открываются их первые каналы и первый конденсатор блока 2 подсоединяется

25 к инвертирующему входу усилителя 8 через коммутаторы 5 и 6, а первый конденсатор блока 7 подсоединяется к указанному входу усилителя 8 через первый канал коммутатора 6.

В результате подсоединения первого конденсатора блока 7 в цепь отрицательнойобратной связи усилителя 81 на его выходе образуется напряжение

U<, пропорциональное заряду на первом конденсаторе блока 7. Напряже35 ние Ui через ключ 9 поступает на второй вход сумматора 1, на выходе которого образуется напряжение

U<> = -aA(t)+bU<, 40 где Ь вЂ” коэффициент передачи напряжения сумматором по второму входу.

Поскольку первые каналы коммутаторов 5 и 6 во время действия строб45 импульса открыты, то первый конденсатор блока 2, перезаряжаясь от напряжения Б< до напряжения U<, сообщает первому конденсатору блока 7 заряд

4q< =С.< А П< =С, (аА,-(-аА,+M )

=С,(2аА„-ЬБ„), где АБ„ — изменение выходного напряжения первого канала в момент окончания действия очередного строб-импульса с первого выхода второй

55 группы выходов распределителя 3;

С< — емкость первого конденсатора блока 7.

?251

40 а2 -А, U! аU> — 2 -А Ф т.е. напряжения на конденсаторах

С,,С,...С„ линейно зависят от средйих значений сигнала А(й) в конце первого, второго,..., n-ro стробимпульсов. Поскольку конденсаторы

С,С,..., С под действием стробимпульсов с второй группы выходов распределителя 3 поочередно подключаются в цепь отрицательной обратной связи усилителя 8, то на его выходе

По окончании действия первого строб-импульса первые каналы коммутаторов 5 и 6 закрываются и на конденсаторе сохраняется заряд величиной С, Б;(1.) до появления очередного импульса на первом выходе второй группы распределителя 3 (3. = 0,1,2>

3,4... — номер пары входным разнополярных импульсов).

При появлении строб-импульса на 10 втором выходе второй группы распределителя 3 открываются вторые каналы коммутаторов 5 и 6 и второй конденсатор блока 2 сообщает второму конденсатору блока 7 заряд 15

q =Ñã 6 U =G< (2аА -Щ где С вЂ” емкость второго конденса2 тора блока ?;

hU — изменение выходного напряжения U на конденсато- 2д г ре С в момент окончания второго строб-импульса и т.д.

Под действием и-го строб-импульса с n-ro выхода второй группы распре- 25 делителя 3 открываются и-е каналы коммутаторов 5 и 6 и п-й конденсатор

С„, перезаряжаясь от напряжения U> до напряжения Б„, сообщает и-му кон1 ;. денсатору С„ блока 7 заряд

6 1Ь=Си (2аА,,-Ы1„).

По приходу следующей пары входных импульсов и синхроимнульсов описанный процесс повторяется. Выходные напря жения U1, U,...,U> изменяются до тех пор, пока не окончатся переход35 ные процессы на конденсаторах С, 1 1

С,...,С . В установившемся режиме

И1=0 ha<=0,..., ь q„=O; следовательно

11! Д и, следовательно, на выходе 12 поочередно появляются напряжения U<, Uä, ...,U, т,е. на выходе 12 устройства образуется ступенчато затухающий импульс с постоянной времени, равной постоянной времени затухания входного сигнала, и амплитудами U

2 и формулаизобретения

Устройство для усреднения случайФ ной импульсной последовательности, содержащее распределитель импульсов, сумматор, первый и второй блоки накопительных конденсаторов, первый, второй и третий коммутаторы и усилитель постоянного тока, причем вход распределителя импульсов является синхронизирующим входом устройства, первый вход сумматора является информационным входом устройства, выход сумматора соединен с входами первого блока накопительных конденсаторов, выходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второго коммутаторов,, объединенные выходы первого коммутатора подключены к шике нулевого потенциала, входы управления первого коммутатора соединены с первой группой выходов распределителя импульсов, к второй группе выходов которого подключены входы управления второго коммутатора, а неинвертирующий вход усилителя постоянного тока подключен к шине нулевого потенциала, отлич а ющее с я тем, что, с целью повышения точности усреднения, в него введен ключ, причем выходы второго коммутатора соединены с входами второго блока накопительных конденсаторов и третьего коммутатора, выходы которого соединены с инвертирующим входом усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства и соединен с выхо— дами второго блока накопительных конденсаторов и информационным входом ключа, выход ключа соединен с вторым входом сумматора, входы управления третьего коммутатора соединены с соответствующими входами управления второго коммутатора, а вход управления ключа соедилен с дополнительным выходом распределителя импульсов.

Составитель В. Зрлов

Техред N.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор И. Рыбченко

Заказ 4413/47 Тираж б71

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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