Устройство для цифровой регистрации формы электрического импульса

 

Изобретение относится к измерительной технике. Может использоваться для цифровой регистрации формы однократных или периодических импульсньсс сигналов с целью их последующего анализа. Целью изобретения является повьшение достоверности результата измерений. Устройство fco- держит р компараторов 1, источник 2 опорных напряжений, элементы ИЛИ 3 и 4, k счетчиков 13, источник 12 квантукицих импульсов. Введение демультиплексоров 6 и 7, .элемента задержки 8, реверсивного счетчика 9, счетчика 10 старших разрядов, регистра 11, образование новых функциональных связей позволило достичь поставленной цели. На выходах регистра 1.1 и счетчика 10 старших разрядов сохраняются числа шип, по которым можно рассчитать амплитуду сигнала, а также определить номера счетчиков, соответствукмцих максимальному и минимальному уровням сигнала. 1 ил. (П С

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОаЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УЬЛИК

А1,„,SU„„.1287046

yg 4 G 01 R 29/02

ГОсудАРстВенный номитет сссР

ll0 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA..г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:-, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ". -"н:;;-, 1

° щ (21) 3899243/24-21 (22) 23.05.85 (46) 30.01 ° 87 ° Бюп. № 4 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72). И.В.Бессонов и А.И.Макеев .(53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 954899, кл. G 01 R 29/02, 1982, Авторское свидетельство СССР № 1015314, кл. G 01 R 29/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАЦИИ ФОРМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Может использоваться для цифровой регистрации формы однократных или периодических импульсных сигналов с целью их последующего анализа. целью изобретения является повышение достоверности результата измерений. Устройство содержит р компараторов 1, источник 2 опорных напряжений, элементы ИЛИ 3 и 4, k счетчиков 13, источник 12 квантующих импульсов. Введение демультиплексоров 6 и 7, элемента saдержки 8, реверсивного счетчика 9, счетчика 10 старших разрядов, регистра 11, образование новых функциональных связей позволило достичь поставленной цели. На выходах регистра 1,1 и счетчика 10 старших разрядов сохраняются числа m и и, по которым можно рассчитать амплитуду сигнала, а также определить НОмера счетчиков, соответствующих максимальному и минимальному уровням сигнала.

1 ил.

1287046

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для цифровой регистрации формы однократных или периодических импульсных сигналов с целью их после- 5 дующего анализа.

Целью изобретения является повышение достоверности результата изме рения.

На чертеже приведена структурная tp схема устройства для цифровой регистрации формы электрического импульса. е

Устройство для цифровой регистрации формы электрического импульса со- 15 держит р компараторов 1, источник 2 опорных напряжений, первый и второй элементы ИЛИ 3 и 4, k триггеров 5, первый и второй демультиплексоры 6 и 7, элемент 8 задержки, реверсивный 2р счетчик 9, счетчик 10 старших разрядов, регистр 11, источник 12 квантующих импульсов и k счетчиков 13, причем первые входы компараторов соединены с входом устройства, вторые 25 входы — с выходами источника опорных напряжений, счетные входы счетчиков

13 подключены к источнику 12 квантующих импульсов, а управляющие входы— .к выходам k триггеров, входы второго 30 элемента ИЛИ 4 соединены с вторыми выходами компараторов, первыми выходами подключенных к входам первого элемента ИЛИ 3, единичные входы триггеров соединены с первыми выходами 35 первых k компараторов, выход первого элемента ИЛИ соединен с стробирующим входом первого демультиплексора, входом элемента 8 задержки и суммирующим входом реверсивного счетчика. 40 вычитающий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ и к стробирующему входу второго демультиплексора 7, информационный вход которого соединен с информационными д5 входами первого демультиплексора 6 и регистра 11 и подключен к информационному выходу реверсивного счетчика,. выход переполнения которого соединен с входом счетчика 10 старших разрядов 50 выход элемента задержки 8 соединен с стробирующим входом регистра, выход которого совместно с выходом счетчика старших разрядов образует шину оценки амплитуды сигнала, выходы вто- 55 рого демультиплексора соединены с нулевыми входами триггеров 5, выходы первого демультиплексора подключены ко входам установки в "0" k счетчиков, Устройство работает следующим образом.

В исходный момент реверсивный счетчик 9 и счетчик 10 старших разрядов и триггеры 5 находятся в нулевом состоянии. Счетчик 13 и регистр 11 хранят результаты предыдущих измерений. Источник 2 опорных напряжений формирует напряжения U„= U 6

При превышении входным сигналом первого порога U,. U, на первом выходе первого компаратора 1 появляется короткий положительный импульс, устанавливающий в единичное состояние первый из триггеров 5, при этом разрешается подсчет квантующих импульсов первым из счетчиков 13. Одновременно с этим через первый элемент ИЛИ 3 импульс с первого выхода первого компаратора 1 поступает на стробирующий вход первого демультиплексора 6, на информационный вход которого в это время поступает нулевой код с выхода реверсивного с;етчика 9. При этом на первом выходе первого демультиплексора 6 появляется короткий импульс, устанавливающий в "0" первый из счетчиков 13, который с этого момента начинает регистрацию длительности входного сигнала по уровню

U . Одновременно с этим импульс с выхода первого элемента ИЛИ 3 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9, увеличивая его содержимое на единицу. Во избежание сбоев в работе устройства реверсивный счетчик 9 должен переключаться по отрицательному перепаду сигнала на его входах, т.е, в моменты окончания импульсов на выходах первого и второго элементов ИЛИ 3 и 4.

Импульс, переключающий реверсивный счетчик через элемент 8 задержки, подается на стробирующий вход регистра 11, который запоминает состояние реверсивного счетчика 9 после его переключения. Таким образом, происходит подготовка устройства к обработке превышения следующего порога U, которая происходит совершенно аналогично, за исключением того, что при этом используются второй компаратор 1, второй триггер 5 и второй счетчик 13. Алгоритм работы устройства не меняется вплоть до достижения сигналом порога U после чего в реверсивном счетчике 9 емкостью k происходит переполнение, на

3 1287046

его информационном выходе устанав-. ливается нулевое состояние, а в счетчик 10 старших разрядов прибавляется единица. При этом все k триггеров 5 находятся в единичном состоя- 5 нии, разрешая счет всем счетчикам

13. Превышение входным сигналом порога U вызывает сброс первого счетчика 13, т.е. привязку оценки длительности сигнала, формируемой fO данным счетчиком, к уровню U вместо U Наращивание показанйй реверсивного счетчика и счетчика старших разрядов происходит вплоть до достижения импульсом своего амплитуд- 15 ного значения так же, как и,ранее.

Пусть к моменту достижения сигналом амплитудного значения в реверсивном счетчике 9 и счетчике 10 старших разрядов оказались записанными соответственно числа m и и. Это соответ20

55 ствует максимальному превышенному сигналом порогу U = U b

Рассмотрим теперь работу устройства на спадающем участке входного сигнала. Как только закончилось пре;вьппение максимального достигнутого порога с номером q = (пК + m) на втором выходе q-го компаратора 1 появляется положительный импульс, который через второй элемент ИЛИ 4 подается на стробирующий вход второго демультиплексора 7, на информационный вход которого подан код числа ш с выхода реверсивного счетчика 9. Второй демультиплексор включен таким образом, что его первый выход, соответствующий подаче нулевого када на его информационный вход, соединен с нулевым входом К-ro триггера 5, второй выход — с входом первого триггера 5, третий — с входом второго триггера

5 и т,п.

Таким образом, при пересечении спадающим фронтом q-ro порога прои.зойдет установка в "0" m-го триггера 5 и остановка соответствующего счетчика 13. Отрицательный перепад ( импульса на выходе второго элемента

ИЛИ 4 вычитает единицу из содержимого реверсивного счетчика 9. При этом содержимое регистра 11 и счетчика 10 старших разрядов не изменяется (перенос из реверсивного счетчика 9 в счетчик 10 старших разрядов происходит только при положительном переполнении).

Таким образом, на выходах регистра

11 и счетчика 10 старших разрядов сохраняются числа m и и, по которым можно рассчитать амплитуду сигнала

bio формуле: 0 = П 6", а также определить номера счетчиков, соответствующих максимальному и минимальному уровням сигнала.!

При переходе через (q — 1)-ый порог установится в "0" (ш — 1)-ый триггер 5 и т.д. вплоть до пересечения порога Uq когда установится к+ в "0" последний триггер и на выходах всех счетчиков установятся коды, соответствующие длительности входного сигнала на различных уровнях. формула изобретения

Устройство для цифровой регистрации формы электрического импульса, содержащее р компараторов, первые входы которых соединены с входом устройства, вторые входы — с выходами источника опорных напряжений, два элемента ИЛИ, k счетчиков, счетные входы которых подключены к источнику квантующих импульсов, а управляющие входы — к выходам К-триггеров, входы второго элемента ИЛИ соединены с вторыми выходами р компараторов, первые выходы которых подключены к входам, первого элемента ИЛИ, единичные вхо.ды триггеров соединены с первыми выходами первых К-компараторов, о т л и35 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новьппения быстродействия и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены первый и вто- рой демультиплексоры, элемент saдержки, реверсивный счетчик, счетчик старших разрядов и регистр, причем выход первого элемента ИЛИ соединен со стробирующим входом первого демультиплексора, входом элемента saдержки и суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ и к стробирующему входу второго демультиплексора, информационный вход которого соединен с информационными входами первого демультиплексора и регистра и подключен к информационному выходу реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с входом счетчика старших разрядов, выход элемента задержки соединен со стробирующим входом регистра, выход которого совместно с выходом счетчика старших

Составитель В.Антохин

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Парфенова

Заказ 7710/47

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1287046 6 разрядов образует вину оценки ампли- входами триггеров, выходы первого туды сигнала, выходы второго де- демультиплексора подключены к входам мультиплексора соединены с нулевыми установки в "0" k счетчиков.