Устройство для индикации однократных сигналов

 

Устройство относится к регистрации на экране электронно-лу 1евой трубки (ЭЛТ) импульсных сигналов и может быть использовано для инди- iкации различных сигналов, преобразуемых в электрический вид. Цель изобретения - повьшение точности устройства . Устройство содержит тактовый генератор, два. мультиплексора, счетчик адреса, блок памяти, индикатор, триггер, вычитатель, компаратор, аналого-цифровой преобразователь, элемент ИЛИ, инвертор, делитель, интегратор И блок формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала. Введение блоков и новых связей позволило осуществить автоматическую коррекцию нулевого уровня индицируемого сигнала, калибровку индикатора по амплитуде и длительности , в результате чего зарегистрированный сигнал отображается на экране индикатора в максимальном с масштабе, что значительно уменьшает погрешности при индикации параметров (Л однократных сигналов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (g1) с1 С 09 G 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" U

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 t ) 3818951/24-24 (22) 30. 11.84 (46) 07.12.86. Бюл. ll 45 (72) В.в.сумароков (53) 681.327. 11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 502504, кл. Н 03 К 27/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 617776, кл. G 06 J 1/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ОДНОКРАТНЪ|Х СИГНАЛОВ (57) Устройство относится к регистрации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) импульсных сигналов и может быть использовано для индикации различных сигналов, преобразуемых в электрический вид. Цель . изобретения — повышение точности устройства. Устройство содержит тактовый генератор, два.мультиплексора, счетчик адреса, блок памяти, индикатор, триггер, вычитатель, компаратор, аналого-цифровой преобразователь, элемент ИЛИ, инвертор, делитель, интегратор и блок формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала. Введение блоков и новых связей позволило осуществить автоматическую коррекцию нулевого уровня индицируемого сигнала, калибровку индикатора по амплитуде и длительности, в результате чего зарегистрированный сигнал отображается на экране индикатора в максимальном масштабе, что значительно уменьшает погрешности при индикации параметров однократных сигналов, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1275519

В результате введения блоков и новых связей происходит нормировка регистрируемого си4 нала по амплитуде 45 и длительности, автоматический запуск процесса записи сигнала в цифровом виде в блок памяти при превышении сигналом определенной части от максимального нормируемого уровня. Записанная информация затем . многократно считывается иэ блока памяти и индицируется на экране индикатора. В отсутствии входного сигнала существует возможность калибровки всего тракта устройства,от встроенного генератора 25, а при отключенном генераторе 25 можно запустить . t

Устройство относится к регистрации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) импульсных сигналов и может быть использовано для индикации различных сигналов, преобразуе- 5 мых в электрический вид.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже представлена схема устройства. 10

Устройство для индикации однократных сигналов содержит тактовый генератор 1, первый мультиплексор

2, счетчик 3 адреса, блок 4 памяти, индикатор 5, триггер 6, вычитатель

7, компаратор 8, аналого-цифровой преобразователь 9, элемент ИЛИ 10, инвертор 11, делитель 12, интегратор 13, второй мультиплексор 14, блок 15 формирования нормированного 20 по амплитуде и длительности входного сигнала, узел 16 согласующих элементов, первый усилитель 17, первый согласующий элемент 18, ключ 19, второй усилитель 20, первый 21 и вто- >> рой 22 цифроаналоговые преобразователи, второй согласующий элемент 23, переключатель 24, генератор 25 импульсов; третий 26 согласующий элемент, реверсивный счетчик 27,. вход 28 "постоянный код числа", информационный вход 29 устройства, первый 30, второй 3 1 и третий 32 входы задания амплитуды входного сигнала, вход 33 задания длительности повто3$ рения отсчета входного сигнала, управляющий вход 34 устройства, входы

"Запись" 35 и "Сброс" в "0" 36, за.датчики "Порядок масштаба" 37, "Десятка единиц масштаба" 38, "Единицы масштаба" 39 и "Длительность повторных отсчетов" 40. процесс записи нулевого входного сигнала в блок 4 памяти, после чего можно на экране индикатора наблюдать соответствие нулевого входного и нулевого индицируемого сигналов.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии информационного сигнала на входе 29 нулевой входной уровень передается через усилители

17 и 20 на вход преобразователя 9, на выходе которого должен быть нулевой цифровой сигнал. Однако усилители 17 и 20 и преобразователь 9 имеют собственные уходы нулевого уровня, поэтому на выходе преобразователя 9 цифровой сигнал не равен нулю. Этот сигнал через мультиплексор 14 поступает на положительный вход вычитателя 7, появляется на его выходе и через делитель 12, который я делит сигнал в 2 раз, поступает на вход интегратора 13. Данный интегратор 13 при каждом поступлении на тактовый вход импульсов суммирует входной сигнал со своим выходным сигналом, который начинает поэтому каждый раз возрастать. Выходной сигнал интегратора 13 поступает на отI рицательный вход вычитателя 7, уменьшая его выходной сигнал. Процесс возрастания выходного сигнала интегратора 13 продолжается по экспоненте до достижения уровня выходного сигнала мультиплексора 14, пока выход» ной сигнал вычитателя 7 не становит ся равным нулю и рост выходного сигнала интегратора 13 заканчивается.

Длительность этого процесса равна где с — длительность периода повторения тактовых импульсов интегратора.

В результате этого нулевой уровень выходного сигнала вычитателя

7 соответствует нулевому уровню вход" ного сигнала устройства. б

При кратковременной подаче логического нуля на вход 36 через элемент ИЛИ 10 сбрасывается в нуль счетчик 3 адреса и устанавливается в единицу триггер 6 ° После снятия логического нуля с входа в ячейки блока

Ф

4 памяти начинает записываться нулевой сигнал с выхода вычитателя 7. При этом логическая единица на выходе

1275519 записывающий вновь входное число в счетчик 27, и так далее. Период повторения импульса на выходе счетчика

27 пропорционален числу, записанному в эадатчике 40, чем больше это число, тем больше период повторения импульсов. Эти импульсы поступают на тактовый вход преобразователя 9, который при этом производит очередное преобразование входного сигнала.

Цифровой сигнал с выхода преобразова- теля 9 через мультиплексор 14 и вычитатель 7 поступает на вход блока 4 памяти и на вход компаратора 8. При превьппении цифровым сигналом уровня

0 1 от максимального значения выходного сигнала преобразователя 9 компаратор 8 срабатывает, на его выходе появляется импульс, который через элемент ИЛИ 10 запускает процесс записи сигналов в блок 40 памяти. Время записи информации в блок 4 памяти определяешься из выражения:

rn 0, Т =t 2 =" — 2

Уоп о т где „ — число на задатчике 40;

2 — число ячеек блока 4 памяти:, f - частота импульсов на тактовом входе счетчика 27.

Для того, чтобы интегратор 13 не исказил на входе блока 4 памяти форму сигнала, необходимо, чтобы время интегрирования было много больше времени записи входного сигнала. При этом необходимо выполнение условия - 300 Т.зап., из чего следует:

2 !00 2

tA

При выполнении этого условия в 2 ячеек блока 4 памяти целиком записывается один период сигнала генератора 25 беэ искажения его формы и при строгом соблюдении нулевого сигнала.

При считывании информации из блока

4 памяти на экране индикатора 5 виден один период сигнала генератора

25, амплитуда которого равна 0,99 части максимального значения. Меняя значения чисел на задатчиках 38 и

39, можно получить соответствующую им амплитуду изображения на экране индикатора 5.

На задатчике 40 набирают число, равное длительности периода повторения сигнала генератора 25. Это число записывается в счетчик 27,который при поступлении íà его тактовый вход импульсов начинает счет назад, при достижении значения нуль на

:выходе счетчика 27 появляется импульс

Перед записью входного сигнала устройства на задатчике 40 набирают, число, равное длительности входного сигнала, а на задатчиках 37-39 натриггера 6 устанавливает блок 4 памяти в режим записи, а счетчик 3 адреса меняет адрес ячейки блока 4 памяти синхронно с тактовыми импульсами, поступающими с выхода реверсивно- 5 го счетчика 27 через мультиплексор 2.

После заполнения всех ячеек блока

4 памяти счетчик 3 адреса находится в предельном состоянии, на его выходе максимума m появляется сигнал, 10 сбрасывающий триггер 6 в нуль, что переводит блок 4 памяти в режим считывания информации, а на вход счетчика 3 адреса поступают при этом тактовые импульсы с тактового генератора 15

1 через другой вход мультиплексора

2. При этом на экране индикатора 5 видна нулевая линия, соответствующая нулевому входному сигналу устройства ° 20

Амплитудная характеристика регистратора проверяется при кратковременном замыкании переключателя 24 °

При этом выходной сигнал генератора

25, проходя согласующий элемент 23, 25 выполненный в виде резистора, образует ток, поступающий на вход усилителя 20. На задатчиках 38 и 39, выполненных в виде программаторов, набирают максимальное число 99. Каж- 3б дый задатчик 38 и 39 на своем выходе имеет двоичное число 9. Эти сигналы поступают на цифровые входы преобразователей 21 и 22 ° При этом ток, на выходе преобразователя 21 имеет вес в десять раз больше, чем ток на выходе преобразователя 22, что достигается подбором согласующего элемента 26 и подключением выходных сигналов задатчиков 38 и 39 к соот- 4О ветствующим входным цифровым разрядам преобразователей 21 и 22. Токи обоих преобразователей складываются и компенсируют ток генератора 25.

При этом на выходе усилителя 20 об- . 5 разуется сигнал по форме, совпадающий с сигналом генератора 25, а по . амплитуде равен 0,99 части максимального входного сигнала преобразователя 9.

50

5 12755 бирают число, равное амплитуде этого сигнала. При этом выходной код задатчика 37 подключает через ключ 19 в цепь обратной связи усилителя 17 комплексное сопротивление, равное 5 коэффициенту передачи усилителя 17 по току:

Z o Пвыт

Z \ ) ос 10

1О где К вЂ” число на задатчике 37;

Š— постоянное сопротивление. о

В этом случае, чем больше порядок амплитуды тока входного сигнала, 15 тем меньше коэффициент передачи по току усилителя 17.

При подаче на вход устройства входного однократного сигнала на выходе усилителя 20 образуется сиг- 2О нал, амплитуда которого нормирована по амплитуде входного сигнала и составляет всегда максимальное значение для входа преобразователя 9.

Этот сигнал автоматически записыва- 25 ется в блок 4 памяти, причем используется вся разрядная сетка цифрового сигнала и длительность сигнала

tn полностью укладывается во все 2 ячейки блока 4 памяти. После этого щО на экране индикатора 5 виден весь по длительности и в максимальном масштабе входной однократный сигнал, При изменении сигнала на входе 34 через мультиплексор 14 проходит сигнал, прошедший инвертор 1 1. В этом случае на экране индикатора 5 после очередной записи входного сигнала сигнал виден в инверсном виде со строгим сохранением нулевого уровня. Регист- 4О рацию входного сигнала можно произвести также в момент подачи на вход

35 "Запуска" устройства внешнего импульса, который через элемент ИЛИ

10 запускает процесс записи в блок

4 памяти, т,е, при этом осуществляется внешняя синхронизация записи сигнала, 1

Таким образом, устройство автоматически осуществляет соответствие ну-5О левого входного сигнала и нулевого индицируемого уровня, осуществляет калибровку шкалы индикатора 5 при регистрации сигнала от внутреннего генератора и осуществляет нормирова- 55 ние регистрируемого однократного сигI нала по амплитуде и длительности, что позволяет всегда наблюдать изображение сигнала на экране индикатора в максимальном масштабе. При этом резко снижаются погрешности измерения амплитуды, длительности и других параметров регистрируемого сигнала.

Для исключения возможных пропусков при регистрации однократных сигналов в устройстве имеется возможность ав томатического запуска процесса записи всех входных сигналов. Устройство может также инвертировать изображение входного сигнала, не внося дополнительных погрешностей в процесс его регистрации. Поэтому, по сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности регистрации однократного сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для индикации однократных сигналов, содержащее тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу .первого мультиплексора, выход которого подключен к первому входу счетчика адресов, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти, выход которого подключен к индикатору, второй вход блока памяти подключен к выходу триггера, соединенному с вторым входом первого мультиплексора, первый вход триггера подключен к второму выходу счетчика адресов,тре", тий вход блока памяти подключен к выходу вычитателя, соединенному с первым входом компаратора, второй вход которого является входом "Постоянный код числа" устройства, и аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью повышения точности в работе, она содержит элемент ИЛИ, инвертор, делитель, интегратор, второй мультиплексор и блок формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала, первый вход которого является информационным входом устройства, второй, третий, четвертый и пятый входы блока формирования нормированного по амплитуде и длительности сигнала являются соответственно первым, вторым и третьим входами задания масштаба амплитуды входного сигнала и входом задания длительности повторения отсчета входного сиГнала, шестой. вход блока формирования нормированного по амплитуде и дли12755 тельности входного сигнала подключен к. выходу тактового генератора, первый и второй выходы блока формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала подключены соответственно к первому и второму входам аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу инвертора и первому входу второго мультиплексора, второй вход 30

g) которого подключен к выходу инвертора, третий вход второго мультиплексора является управляющим входом устройства, выход второго мультиплексора подключен к первому входу вычитателя, 15 второй вход которого подключен к вы;ходу интегратора, первый вход которого подключен к второму выходу блока формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала, рб соединенному с вторым входом первого мультиплексора, второй вход интегратора подключен к выходу делителя, вход которого подключен к выхо ду вЫчитателя, выход компаратора р5 подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй и третий входы которого являются входами соответственно "Запись" и "Сброс" в "О" устройства, выход элемента ИЛИ подключен к второму входу триггера.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок форми- .

У рования нормированного по амплитуде

19 8 и длительности входного сигнала содержит узел согласующих элементов, выход которого подключен к входу первого усилителя, который является первым входом блока, выход первого усилителя подключен к входу первого согласующего элемента и к первому входу ключа, второй вход которого является вторым входом блока, выход ключа соединен с входом узла согласующих элементов, выход первого согласующего элемента подключен к входу второго усилителя, соединенного с выходами первого и второго цифроаналоговых-.преобразователей и выходом второго согласующего элемента, вход которого через переключатель подключен к выходу генератора импульсов, выход второго усилителя является первым выходом блока и подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя и входу третьего согласующего элемента, выход которого подключен к первому входу второго цифроаналогового преобразователя, вторые входы второго и первого цифроаналоговых преобразователей являются соответственно третьим и четвертым входами блока, реверсивный счетчик, первый и второй входы которого являются соответственно пятым и шестым входами блока, выход реверсивного счетчика подключен к его третьему входу и является выходом блока.

1275519

8х

ЯЯ

Со с тавит ель Л, Абросимов

Редактор И.Дербак Техрец Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 6567/45 Тираж 455 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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