Многоканальное усредняющее устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сбора, накопления и первичной обработки информации.Цель изобретения - повьш1ение точности. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, триггер, элемент И, формирователь коротких импульсов, цифроаналоговый преобразователь, группу триггеров, группу декадных делителей частоты, переключатель, управляющий триггер и п каналов, (Каждый из которых включает в себя компаратор, счетчик импульсов и регистр . Повышение точности достигается за счет того, что частота ступенчато нарастающего напряжения выбирается ниже частоты входного сигнала , при этом с увеличением частоты входного сигнала уменьшается шаг квантования, что приводит к возрастанию точности усреднения при заданном времени усреднения.1 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 F l 5/36

Ф Р г 1,1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3921018/24-24 (22) 03.07.85 (46) 23.02.87. Бюп. .У 7 (72) А.А.Городулин, В.К.Кушнерев и А.В.Ряженов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 694867, кл, G 06 F 15/36, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 744609, кл. G 06 F 15/36, 1978. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСРЕДНЯН1ЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сбора, накопления и первичной обработки информации. Цель изобретения — повьш|ение точности.

„„SU„„1292009 А 1

Устройство содержит генератор тактовых импульсов, триггер, элемент

И, формирователь коротких импульсов, цифроаналоговый преобразователь, группу триггеров, группу декадных делителей частоты, переключатель, управляющий триггер и и каналов, 1каждьтй из которых включает в себя компаратор, счетчик импульсов и- регистр. Повышение точности достигается за счет того, что частота ступенчато нарастающего напряжения выбирается ниже частоты входного сигнала, при этом с увеличением частоты входного сигнала уменьшается шаг квантования, что приводит к возрастанию точности усреднения при заданном времени усреднения.l ил.

1 2920()9

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть и<-пользовано для сбора, накопления и первичной обработки информации.

Цель изобретения — повьш ение точности °

Распирение частотного диапазона входных сигналов в область верхних частот осуществляется за счет того, что частота ступенчато нарастающего напряжения выбирается значительно ниже частоты входного сигнала, что обеспечивает гарантированное квантование входного сигнала в двух точках за каждый период его изменения.

При этом с увеличением частоты входного сигнала уменьшается шаг квантования, что приводит к возрастанию точности усреднения при заданном времени усреднения, На чертеже представлена структурная схема многоканального усредняющего устройства.

Устройство содержит генератор тактовых импульсов, элемент И 2, группу триггеров 3, цифроаналоговый преобразователь 4, группу декадных делителей 5 частоты, переключатель б, управляющий триггер 7, формирователь 8 коротких импульсов, в:.од 9 запуска, компараторы 10 — 10„, элементы И 1! 11„, счетчики 12 -12 регистры 13 -13„ .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения источников питания на выходе триггера 3 и на выходе управляющего триггера 7 появляется сигнал логического "0". результате этого эле— менты И 2 и 1! закрываются для прохождения импульсов стабильной частоты с генератора 1 соответственно на вход триггеров 3 и на информационные входы счетчиков 12,-1?.>.

С помощью переключателя б устанавливают требуемое значение времени усреднения Т путем подключения од2QP ного из выходов целителя 5 частоты к счетному входу управляющего триггера 7 °

Запуск устройства производится единичным импульсом, под действием которого все триггеры 3, делители 5 частоты, счетчики !2,-1?, регистры. .13 -13 устанавливаются в нулевое

1 ts положение. Этим же импульсом управляющий триггер 7 перебрасывается, и на его выходе появляется сигнал логической „ в результате чего открывается элемент И 2, а на первых входах элементов И !1 — 11 появляет-! ся разрешающий потенциал.

Так как на оба входа элемента И 2

13 1I подаются сигналы логической l, на вход триггеров начинают поступать импульсы стабильной частоты с выхода генератора 1. Начинается отсчет заданного интервала времени усреднения, Одновременно на выходах триггеров 3 последовательно начинает формироватьг.ÿ цифровой код, поступающий на вход цифроаналогового преобразователя 4, с выхода которого снимается последовательность ступенчато нарастающих напряжений (Б„=kt) с периодом следования Т, намного большим, чем период входного напряжения !1„, и ам20 плитудой, значение которой незначительно превышает максимальное значение входного напряжения.

Процесс усреднения для i --го канала протекает следующим образом (для других каналов процессы усреднения протекают аналогично). В момент равенства Б„=Б „, =kt компаратор 10 Аормирует последовательность прямоугольных импульсов т-;, связанную с

30 мгновенными значениями преобразуемогo напряжения U зависимостью л =kU (1)

x, В процессе формирования интервалов времени п?, абсолютное значение преобразуемого напряжения превосходит абсолютное значение ступенчато нарастающих напряжений. Сформированные ,компаратором !0 импульсы поступа40 ют на третий вход элемента И 11, Так как в это время на всех входах элемента И 1, присутствуют сигналы логической 1, с его выхода на

Л 1! вход счетчика 12 поступают пачки

45 импульсов длительностью О;, Число импульсов, поступивших на счетчик гце f — частота следования импуль50 сов генератора 1.

После каждого сформированного периода ступенчато нарастающего напряжения на вход, целителей 5 ча55 стоты поступает импульс, а триггеры

3 обнуляются. С приходом каждого

l0-го импульса (100 † и т,д. в зависимости от времени усреднения Т „) с выхода одного из делителей 5 ча1292009

25 стоты на счетный вход триггера 7 поступает импульс, который перебрасывает его в исходное состояние, и на его выходе появляется сигнал логического 0", под действием котов рого закрывается элемент И 2, В результате прекращается подача импульсов с генератора 1 на вход триггеров 3, прекращается формирование последовательности ступенчато нарастающих напряжений и схема возвращается в исходное состояние ° В момент перехода триггера 7 из состояния логической "1" в состояние логического "0" формирователь 8 фор— мирует импульс напряжения, который поступает на вход разрешения записи регистра, давая тем самым разрешение на перепись из канальных счетчиков 12, — 12„ кодов, соответствующих средним значениям за время Т„ входных аналоговых сигналов.

Количество импульсов, зарегистрированных каждым канальным счетчиком за время усреднения T+, равно

- N= mm, = К„П„.

Среднее значение входного сигнала

U ср T.„

Время усреднения определяется количеством декадных делителей п, подключенных к входу управляющего

Н триггера 7, и равно T„ =T 10 . В этом

M случае операция деления — своI Т„ дится к простому переносу запятой в показаниях счетчика, Формула изобретения

Многоканальное усредняющее устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, триггер, элемент И и и каналов, каждый из которых содержит компаратор, элемент И, счетчик, регистр, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И, выход триггера соединен с первыми входами элемента И каждого канала, первый вход компаратора каждого канала является соответствующим информационf0

50 ным входом устройства, выход компаратора каждого канала соед»»нен с вторим входом элемента И своего канала, входы сброса счетчиков каждого канала соединены с одноименными входами регистров всех каналов, выходы которых являются соответствуюшими выходами устройства, о т л и ч а ю -. ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены цифроаналоговый преобразователь, формирователь коротких импульсов, группа из 1 (1 — количество разрядов ЦАП, натуральное число) триггеров, группа из и (п — количество декад изменения времени усреднения, натуральное число) декадных делителей частоты, переключатель, причем второй вход элемента И соединен с входом формирователя коротких импульсов и выходом триггера, счетный вход которого соединен с выходом переключателя, а вход сброса соединен с входами сброса декадных делителей частоты группы, триггеров группы, счетчиков и регистров каждого канала и является входом запуска устройства, выход каждого декадного делителя частоты группы соединен с соответствующим входом переключателя и с информационным входом последующего декадного делителя ча- стоты.группы, выход каждого триггера группы соединен с входом соответствующего разряда цифроаналогового преобразователя и счетным входом последующего триггера группы, выход последнего триггера группы соединен с информационным входом первого декадного делителя частоты группы, выход элемента И соединен с третьими входами элементов И всех каналов, выход элемента И каждого канала соединен с информационным входом счетчика своего канала, выход которого соединен с информационным входом регистра своего канала, входы разрешения записи регистров всех каналов соединены с выходом формирователя коротких импульсов, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторыми входами компараторов всех каналов..29ÞÎ9

Составитель В.Орлов

Техред Л.Сердюкова Корректор А,Обручар

Редактор В.Петраш

Заказ 273/49 Тират< 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ГССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое поедприятие, г. Ужгород„ул. Проектная, 4