Аналого-цифровой квадратор амплитуды одиночных импульсов

 

1ю(Я

0677 пц 44

0 П

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОЫ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое о т а вт. свидетельства (22) Заявлено 06.03.73 (21) 1890507/18-24 с присоединением заявки № (51) М. Кл, С 06j 3/00

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 34 (088 8) Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 19,02.75 (72) Авторы изобретения

С. В. Груздев, P. Г. Карпов и Ю. Д. Матюхин

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ КВАДРАТОР АМПЛИТУДЫ

ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ

ГосУааРстееннык комите1 (32) П ио итет

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам возведения в квадрат амплитуды одиночных или редко следующих импульсов.

Известны аналого-цифровые квадраторы, содержащие формирователь управляющих импульсов и компаратор, один вход которого сэединен с входом устройства, а другой — с выходом генератора линейного напряжения, выход компаратора подключен к входу триггера, выход которого через логическую схему «И» подключен к входу счетчика.

Применение таких устройств для получения цифровых отсчетов, пропорциональных квадрату амплитуды одиночных импульсов, затруднено в силу высоких требований по быстродействию, предъявляемых к отдельным узлам этих квадратов, что усложняет их реализацию или делает ее невозможной в случае возведения в квадрат амплитуды импульсов малой длительности.

Цель изобретения — упрощение квадратора.

Для этого в аналого-цифровой квадратор введены генератор импульсов управляемой частоты, диод, накопительный конденсатор и токостабилизирующий разрядник. Конденсатор и токостабилизирующий разрядник соединены параллельно и включены между входом компаратора и общей шиной устройства. Вход квадратора соединеч с входом формирователя импульсов и через диод — с входом компаратора. Генератор импульсов управляемой частоты подключен входом к выходу генератора линейного напряжения, вход которого соединен с выходом управляющего триггера, а выход генератора импульсов управляемой частоты соединен с импульсным входом логической схемы «И». Кроме этого в устройство введены дополнительный ряд схемы «И» и линия задерж10 ки.

На фиг. 1 приведена блок-схема аналогоцифрового квадратора; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Устройство содержит диод 1 и формироваl5 тель 2, соединенные с входом квадратора. Выход формирователя соединен с входом управляющего триггера 3, выход которого соединен с входом генератора линейного напряжения 4.

Выход генератора подключен к входу генера20 тора 5 импульсов управляемой частоты и первому входу компаратора 6, выходом соединенного с входом триггера 3. Выход генератора 5 через схему «И» 7, потенциальный вход которой соединен с выходом триггера 3, подключен

25 к счетчику 8. Второй вход компаратора 6 подключен к диоду 1 и через соединенные параллельно конденсатор 9 и токостабилизирующий разрядник 10 подключен к общей шине устройства. Выход компаратора 6 через выключа30 тель 11 соединен с линией задержки 12, один

440677 выход которой соединен с шиной сброса счетчика 8 и кнопкой 13, а второй — с потенциальными входами дополнительных схем «И» 14, включенных на выходе счетчика 8.

Устройство работает следующим образом.

Исходный сигнал — одиночный импульс (см. фиг. 2,а) с амплитудой U и длительностью т подается одновременно на вход формирователя 2, обеспечивающего получение короткого импульса (см. фиг. 2,о), по времени соответствующего заднему фронту исходного, и через диод 1 на заряд конденсатора 9. Значения внутреннего сопротивления диода и емкости конденсатора 9 подбираются так, чтобы конденсатор успевал бы заряжаться до U при наименьшем значении длительности преобразуемого импульса.

Благодаря токостабилизирующему разряднику 10 напряжение У на конденсаторе 9 после окончания импульса будет линейно изменяться по закону

U, = — К,t+U где К1 — постоянный коэффициент, определяемый параметрами схемы разрядника 10.

Но одновременно выходным импульсом формирователя 2 переводится в единичное состояние управляющий триггер 3 (см. фиг. 2,в), перепадом напряжения с выхода которого запускается генератор 4 линейного напряжения

U2=Ê2t (см. фиг. 2,r) . Получаемое напряжение U>, во-первых, подается на второй вход диодно-регенеративного компаратора 6, на второй вход которого поступает напряжение

U> c конденсатора 9. Выходной импульс компаратора (см. фиг. 2,д), появляющийся в момент наступления равенства текущих значений

Ui и Uq, возвращает триггер 3 в исходное состояние. Во-вторых, напряжение U> используется для управления частотой генератора 5, обеспечивающего получение последовательности импульсов с частотой F (t), пропорциональной напряжению U>. Так как выход генератора 5 через логическую схему «И» 7 управляемую триггером 3 соединен со счетными входами счетчика 8, то за время 4 счетчик зарегистрирует число N импульсов с выхода генератора 5, равное („ К 2

N = (F (t) dt =

4 где 4 — время, в течение которого триггер 3 находится в единичном состоянии, m

U (Э

Kl+ Кз

F сов генератора 5, F(t) =К U,(t) = Kt.

10 С учетом последнего число У будет К и 2

N= =K„U„, 2 (К1+ К ) пропорционально квадрату амплитуды входного импульса. Полученное число N может автоматически передаваться во внешние цепи (цифровое табло, регистр и т. д.) через схемы

«И» 14 выходным импульсом компаратора 6, соответственно задержанного с помощью линии задержки 12. В схеме предусмотрен также и ручной сброс показаний счетчика 8 с помощью кнопки 13, при этом цепь с линией задержки размыкается выключателем 11.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой квадратор амплитуды одиночных импульсов, содержащий компаратор, первый вход которого соединен с выхо50 дом генератора линейного напряжения, выход компаратора подключен к первому установочному входу управляющего триггера, второй установочный вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, выход управЗ5 ляющего триггера соединен с потенциальным входом логической схемы «И», выход которой подключен к счетному входу счетчика, отл ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения квадратора, в него введены генератор импуль40 сов управляемой частоты, диод и соединенные параллельно накопительный конденсатор и токостабилизирующий разрядник, включенные между вторым входом компаратора и общей шиной устройства, причем вход устройства со45 единен с входом формирователя импульсов и через диод подключен к второму входу компаратора, выход управляющего триггера соединен с входом генератора линейного напряжения, выход генератора линейного напряжения

50 подключен к входу генератора импульсов управляемой частоты, выход которого соединен с импульсным входом схемы «И».

440677 х » — z

Риг. 2

Составитель С. Казинов

Техред Т. Миронова Корректор В. Кочкарева

Редактор Е. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 240/15 Изл. № 233 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственпого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская аб., д. 4/5