Масштабно-временной преобразователь сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Севов Севетских

Социалистических

Республик

К АВТОУСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву(22) Заявлено 2904.77(2т) 2481611/18-21 (53)М. Кл.2

G 01 R 19/04 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) Опубликовано 1%0879 Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 20,0879 (72) Авторы изобретения В.Н. Свитенко, В.В. Кулемэа и В.М. коробцов (73) Заявитель харьковский институт радиоэлектроники (54) NAClUTASHO-ВРЕМЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области обработки знакопеременных напряжений, закон изменения которых соответствует видеоимпульсным случайным электрическим сигналам, и может быть 5 использовано для спектрального анализа с последующей регистрацией результатов последнего.

Известны устройства, предназначен- 1О ные для масштабно-временного преобразования импульсных сигналов, содержащие запоминающую электроннолу- чевую трубку и предназначенные для обработки только однополярных элект- 15 рических сигналов. Так как при масштабно-временном преобразовании отсчет ведется от момента запуска строчной развертки, то результат преОбра- зования содержит, кроме полезной 20 информации, дополнительную в виде пбстоянной составляющей сигнала.

Присутствие постоянной составляющей обуславливает потерю информации о знаке обрабатываемого сигнала (1) .

Иэ известных масштабно-временных преобразователей сигналов наиболее близким по технической сущности и . достигаемому результату является преобразователь, содержащий двухЦуче- ЗО

2 вой потенциалоскоп, входной блок, подключенный к блоку развертки записи, непосредственно соединенному с горизонтально-отклоняющими пластинами записи и модулятором записывающего электронного прожектора потенциалоскопа, с вертикально-отклоняющими пластинами записи — через смеситель записывающего электронного прожектора, причем последний подключен также к выходу анализатора спектра и к нулевому выходу триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока разверток записи, а единичный выход подключен к одному из входов смесителя считывающего электронного прожектора, другой вход которого соединен с блоком раэверток считывания, подключенного к горизонтально-отклоняющим пластинам считывания, к модулятору считывающего электронного прожектора и к нулевому выходу триггера, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами считывания, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к анализатору спектра, второй выход последнего соединен с блоком разверток записи, усилитель-формирователь, подключенный к сигналь679887

3 ной пластине и сопротивление нагрузки (2) .

Недостатком этого устройства является невозможность масштабно-временного преобразования знакопеременных электрических сигналов из-за искажения постоянной составляющей.

Цель изобретения — устранение иска жения постоянной составляющей. первого канала, являющийся первым входом блока, соединен через элемент НЕ с вторым входом входного элемента И второго канала, а первый вход последнего, являющийся вторым входом блока, соединен через другой элемент НЕ с вторым входом входного элемента И первого канала.

65

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее двухлучевой потенциалоскоп, входной блок, подключенный к блоку разверток записи, непосредственно соединенному с горизонтально-отклоняющими пластинами записи и модулятором записывающего электронного прожектора потенциалоскопа, а с вертикальноотклоняющими пластинами записи через смеситель записывающего электронного прожектора, причем последний подключен также к выходу анализатора спектра и к нулевому выходу, триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока разверток записи, а единичный выход подключен к одному из входов смесителя считывающего электронного прожектора, другой вход которого соединен с блоком разверток считывания, подключенным к горизонтально-отклоняющим пластинам считывания, к модулятору считывающего электронного прожектора и к нулевому выходу триггера, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами считывания, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к анализатору спектра, второй выход последнего соединен с блоком разверток записи усилитель-формирователь, подключенный к сигнальной пластине..и сопротивлению ее нагрузки, дополнительно введены компаратор, линия задержки, блок определения знака, первый вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя, второй через компаратор, а третий непосредственно к блоку разверток считывания, а выходы его соединены с преобразователем код- аналог, причем третий выход подключен к преобразователю код-аналог через линию задержки, блок определения знака задержки состоит из двух идентичных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных входных элементов

И, между выходами которых включен элемент ИЛИ, бланкируемых элементов

И и триггеров знака, другие входы коТорых соединены и являются третьиь входом блока, нулевой. выход триггера знака первого канала соединен с другим1входом бланкируемого элемен-, .та И второго канала, и нулевой вйход. триггера-знака второго канала соединен с другим входом бланкируемого элемента И первого канала, при этом первый вход входного элемента И, На чертеже представлена функцио- нальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит двухлучевой потенциалоскоп 1, входной блок 2, подключенный к блоку 3 разверток записи, непосредственна соединенному с горизонтально-отклоняющими пластинами 4 записи и модулятором 5 записывающего электронного прожектора потенциалоскопа 1, а с,вертикально-отклоняющими пластинами 6 записи — через смеситель 7 записывающего электронного прожектора, причем последний подключен также к выходу анализатора 8 спектра .и к нулевому выходу триггера 9, счетный вход которого соединен с выходом блока 3, а единичный выход подключен к одному из входов смесителя 10 считывающего электроннного прожектора, другой вход которого соединен с блоком

1l разверток считывания подключенным к горизонтально-отклоняющим пластинам 12 считывания, к модулятору 13 считывающего электронного прожектора и к нулевому выходу триггера 9, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами 14 считывания, блок 15 определения знака, первый вход которого подключен через усилитель-формирователь 16 к сигнальной пластине 17 и сопротивлению 18 ее нагрузки, второй и третий вход — к блоку 11 разверток считывания, при этом второй вход через компаратор

19, а третий — непосредственно, причем два его выхода соединены непосредственно, а оставшийся — через линию задержки 20 с преобразовате.лем код-аналог 21, выход которого подключен к анализатору 8 спектра, второй выход последнего- соединены с блоком 3 разверток записи.

Блок 15 состоит из двух идентичных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных входных элементов И 22, и 23, между выходами которых включен элемент ИЛИ 24, бланкируемых элементов И 25 и 26, и триггеров 27 и 28 знака, оставшиеся входы которых сведены и являются третьим входом блока 15, а нулевой выход триггера 27 знака первого канала соединен с оставшимся входом бланкируеМого элемента И 26 второго канала, аналогично нулевой выход триггера 28 знака второго канала соединен с оставшимся входом бланкируемого элемента И 25 первого канала, причем первый вход входного элемента .И 22

679887 первого канала, являющийся первым входом блока 15, соединен через элемент НЕ 29 со вторым входом входного элемента И 23 второго канала, а первый вход последнего, являющийся вторым входом блока 15, соединен че рез другой элемент HE 30 с вторым вхо- 5 дом входного элемента И 22 первого канала.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии лучи записы- 10 вающего и считывающего электронных прожекторов заперты и смещены в середины областей первого и второго субкадров соответственно. Исследуемый сигнал через входной блок 2 поступает в блок 3 разверток записи и пере .водит устройство в режим записи.йлок 3 вырабатывает пилообразное напряжение кадровой развертки записи, поступающее на горизонтально-отклоняющие пластины 4 записи, также вырабатывает импульс подсвета луча записи, поступающий на модулятор 5 записывающего электронного прожектора.

Через смеситель 7 записывающего элект-25 ронного прожектора входной сигнал поступает на вертикально-отклоняющие пластины 6. В режиме записи происходит вписывание иэображения входного сигнала в первый субкадр мишени. Импульс конца записи, генерируемый блоком разверток записи, поступает на счетный вход триггера

9 и устанавливает его в состояние единица, при этом по входу смесителя 8 записывающего электронного прожектора подключается низкий потенциал, а по входу смесителя 10 считывающего электронного прожектора-высокий, и записывающий луч смещается в область второго субкадра, 40 а считывающий — в область первого.

Одновременно импульс, сформированным в блоке ll из перепада напряжения на выходе триггера 9, запускается развертка считывания. 45

В режиме считывания последовательно развертываются ординаты осциллограммы входного сигнала, записанного в первом субкадре.

Блок 11 формирует растр считывания и импульс подсвета прямого хода луча, поступающего на модулятор 13 считывающего прожектора, при этом он работает в режиме автоколебаний.

Длительность кадровой развертки считывания определяют в зависимости ,от длительности кадровой развертки записи и требуемого коэффициента масштабно-временного преобразования тк.ь к. V, 60

Аналогично работает устройство, если за период строки считывающего луча первым появляется импульс-отметка на выходе усилителя-формирователя 16, устанавливающий в состояние единица триггер 27 первого канала.

65 где Т вЂ” длительность кадровой разков вершки записи;

К вЂ” коэффициент масштабно-временного преобразования.

Длительность импульсов подсвета, поступающих на модулятор 13 считывающего электронного прожектора, определяется длительностью прямого хода строчной развертки, отклоняющей луч по вертикали. Число строк считывающего растра определяется в соответствии с требуемой точностью преобразования непрерывного сигнала, поступающего на анализатор 8 спектра.

При пересечении считывающего луча с линией зарядного рельефа осциллограм-. мы записанного сигнала на сопротивлении 18 нагрузки сигнальной пластины

17 потенциалоскопа 1 выделяется импульс-отметка, который обрабатывается в усилителе-формирователе 16 и поступает на вход первого канала блока 15, на вход второго канала этого блока определения знака поступает импульс с выхода компаратора 19, а на его вход подается пилообраэное напряжение строчной развертки считывания. Уровень компарации установлен так, что импульс на выходе компаратора появляется в момент прохождения считывающего луча середины субкадра.

В зависимости от временного положения импульса-отметки относительно импульса, вырабатываемого компаратором, в блоке 15 определения знака при помощи триггеров 27 и 28 определяется знак ординаты осциллограмьпя записанного сигнала относительно середины субкадра, которая соответствует нулевому уровню. Единичные выходы триггеров 27 и 28 заведенй в преобразователь код-аналог 21.

Перед началом каждой строки считывания, импульс, выработанный в блоке

11, поступает на входы установки нуля триггеров 27, 28 и устанавливает их в состояние нуль .

Если за период строки считывающего луча первым появляется импульсотметка на выходе компаратора, то он поступает и на вход второго канала блока 15 и, пройдя через входной элемент И 23, бланкируемый элемент

И 26, устанавливает триггер знака в состояние единица при этом к входу блока код-аналог 21 прикладывается высокий потенциал, а по второму входу бланкируемого элемента И 25 второго канала — низкий, который бланкирует второй импульсотметку, поступающий на первый вход элменты И 25 через входной элемент

И 22 первого канала от усилителяформирователя.16.

Ъ

679887

В случае одновременного появления импульсов-отметок, они через элементы dK 29 и 30 бланкируют один дрУгого по входам входных элементов И 22 и 23 и не воздействуют на триггеры

17 и 28.

Импульсы-отметки с выходов, входных элементов И 22 и 23 через элемент ИЛИ 24 и линию задержки 20, которая позволяет разделить во времени первый импульс-отметку от положительного периода напряжения на единичном выходе триггеров 27 и 28, поступают на вход преобразователя код-аналог 21, в котором под воздействием импульсов-отметок и с учетом знака ординаты,который определяют триггеры 27 и 28, происходит амплитудная модуляция последовательности импульсов по закону изменения ординат записанного сигнала и последующая фильтрация. da выход преобразователя код-аналог 21, связанный с анализатором 16, после преобразования поступает аналоговый сигнал в преобразованном масштабе времени. Частота появления сигналов на выходе преобразователя код-аналог 21 определяется частотой кадровой развертки считывания.

Сигнал, поступающий в анализатор 8 спектра, переводит его из ждущего режима в режим анализа, при котором происходит одновременно считывание исследуемого сигнала в области

-первого субкадра и запись результатов анализа во втором субкадре мишени записывающим лучом. Луч записи отклоняется блоком 3 по горизонтали, по вертикали — напряжением с выхода анализатора 8 спектра. По окончании анализа блок 3 выдает импульс конца анализа, формирующий из обратного хода кадровой пилы записи и переводящий устройство в режим считывания.

В этом режиме результат анализа, записанный в виде осциллограммы на втором субкадре, считывается растром считывания.

Взаимодействие блоков устройства при считывании результатов анализа такое же как и при считывании входного сигнала. Триггер 9 смещает записывающий луч в область первого субкадра, где во время считывания может бь ть записан очередной входной сигнал для последующего анализа.

Использование компаратора, блока определения знака и линии задержки выгодно отличает цредлаГаемый масштаб но-временной преобразователь импульсных сигналов от известного, так как йозволяет производить обработки знакопеременных электрических сигналов и существенно расширяет области применения устройства.

Формула изобретения

Масштабно-временной преобразователь сигналов, содержащий двух-лучевой потенциалоскоп, входной блок, подключенный к блоку разверток sanucu, непосредственно соединенному

5 с горизонтально-отклоняющими пластинами записи и модулятором записывающего электронного прожектора потенциалоскопа, с вертикально-отклоняющими пластинами записи — через

10 смеситель записывающего электронного прожектора,, причем последний подключен также к выходу анализатора спектра и к нулевому выходу триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока разверток записи, а единичный выход подключен к одному входу смесителя считывающего электронного прожектора, другой вход которого соединен с блоком разверток считывания, подключенным к горизонтально-отклоняющим пластинам считывания, к модулятору считывающего электронного прожек.тора и к нулевому выходу триггера, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами считывания, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к анализатору спектра, второй выход последнего соединен с блоком разверток записи, усилитель-формирователь, подключенный к сигнальной пластине сопротивлению нагрузки, о т л и— ч а ю щ и Ale я тем, что, с целью устранения искажений постоянной

35 составляющей, введены компаратор, линия задержки, блок определения знака, первый вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя, второй через компаратор и тре40 тий непосредственно - к блоку раэ» верток считывания, а выходы его соединены с преобразователем коданалог, .причем третий выход подключен к преобразователю код ана45 .лог через линию Задержки, блок определения знака состоит - из двух идентичных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных входных элементов И, между выхода и которых включен элемент ИЛИ, бланкируемых элементов И и триггеров знака, другие входы которых соединены и являются третьим входом блока, нулевой выход триггера знака первого канала соединен с другим входом бланкируемого элемента И второго канала и нулевой выход триггера знака второго канала соединен с другим входом бланкируемого элемента И первого канала, при этом пер60 вый вход входного элемента И первого канала, являющийся первым входом блока, соединен через элемент НЕ с вторым входом входного элемента И второго канала, а первый вход последнего, являющийся вторым входом

679887

Составитель Ф. Цареградский

Редактор Т. Янова ТехредИ.йсталош Корректор В.Синицкая

Заказ 4781/39 Тираж 1090 Подписное

IJrfHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 блока, соединен через другой элемент

ИЕ с вторым входом входного элемента И первого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельства

Ю 231233, кл. Н 04 0 5/00, 27.11.67 °

2. Авторское свидетельство

9 247639, кл. Я 04 М 3/00, 14.03.68.