Масштабно-временной преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Социалмстическнх

Реслублнк

<и>748453 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву! (22) Заявлено 240578 (21) 2633484/18-24 (5! )М., Кл;2.

6 06 Ю 3/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150780. Бюллетень М 26 (53) У4К681. 34 (088. 8) Дата опубликования описания 1507,80 (72) Авторы изобретения

В.Д. Глушков и Ю. В. Кольцов (71) Заявитель

Ъ (54) МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и радиоизмерительной техники и может быть использовано для преобразования временного масштаба

IIoBторяющихся электрических сигналов в различного рода автоматизированных измерительных системах °

Известны масштабно-временные преобраз ов атели ° l0

Один из известных преобразователей содержит широкополосный усилитель с регулирующим элементом, компарирующий преобразователь, вход которого через коммутатор подключен к ис-15 точнику образцового напряжения и вы-, ходу широкополосного усилителя,фиксирующий элемент, ключ, запоминающие элементы, регулирующие элементы и сумматор (1). 20 Недостатком такого преобразовате-. ля является большая погрешность и узкая полоса частот преобразования.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является25 масштабно-временной преобразователь, содержащий смеситель, первый вход которого является вхбдом преобразователя, второй вход смесителя подключен к выходу блока дифроаналогового ЗО преобразования, а третий — к выходу генератора стробимпульсов, выход смесителя соединен с входом импульсного усилителя, регистр хранения ре.— зультатов измерения и блок развертки (2) .

В этом преобразователе при измерении каждой точки происходит формирование последовательных кодов., управляющих блоком цифроаналогового преобразования. Поскольку при каждом стробировании в результате срав н ения входного сигнала и напряжения обратной связи формируется лишь только сигнал больше, меньше, процесс отработки компенсационных напряжений начинается с вполне определенного кода, независимо от уровня входного сигнала. Другими словами, время измерения каждой точки определяется не уровнем исследуемого сигнала в считываемых точках, а количеством разрядов блока цифроаналогового преобразования и его быстродействием.

Одйако,постоянно растущие требования к повьхаению скорости исследования электрических сигналов вызывают необходимость повышения скорости измерения таких. устройств при сохранении

74845 их основных достоинств — высокой точности измерения.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь временного масштаба содержит компараторы по числу

5 разрядов регистра хранения результатов измерения и дешифратор, причем вход генератора стробимпульсов через блок развертки соединен с управляющим выходом дешифратора, а ныход гене ратора стробимпульсов соединен с входом синхронизации дешифратора, сигнальные входы которого через соответствующие компараторы связаны с выходом импульсного усилителя, а выходы дешифратора соединены с соответствующими входами регистра хранения результатов измерения, выходы которого являются цифровыми выходами преобразователя и подключены к соответствую в 2О щим входам блока цифроаналогового преобразования, выход которого является аналоговым выходом преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема пре- д образонателя, выполненная согласно изобретению; на фиг. 2 — результирующая пороговая характеристика компараторов, Цифрами на Фиг. 1 обозначены: смеситель 1, импульсный усилитель 2, компараторы 3, дешифратор 4, регистр хранения результатов измерения 5, блок циФроаналогового преобразования б, генератор стробимпульсов 7 и блок развертки 8,9 — вход преобразователя, 10 — аналоговый, ll — цифровые выходы преобразователя.

Число компараторов равно числу разрядов регистра хранения реэульта= тов измерений 5 и числу разрядов блока б. Порог срабатывания о каждого компаратора выбирается таким обра зом, чтобы реэупьтируюшая пороговая. характеристика имела вид фиг.2, где ф5

N — число разрядов блока б.

Преобразователь работает следующим образом.

В начальный момент нремени напряжение на выходе блока б равно нулю.

Сприхадом на вход смесителя 1 исследуемого сигнала и при его стробировании в первой считываемой точке на выходе смесителя 1 возникает расширеннйй импульс с амплитудой, пропорциональной входному сигналу в считываемои "точке. Пусть Ul, 7 О . В х этом случае на выходе смесителя 1 образуется расширенный импульс положительной полярности. Усиленный усилителем 2, расширенный импульс посту- 40 пает на входы компараторов 3, вызывая срабатывание первых К комиараторов. На вход дешифратора 4 будет подаваться сигнал вида

3 и

Под действием этого сигнала дешифра тор 4 вырабатывает сигнал

t4

000...1000,. 0 и заносит единицу н к

К-й разряд регистра хранения 5. С выхода регистра 5 сигнал 000...1000..0 поступает на блок б, на выходе которого формируется постоянное напряжение, соответствующее весовому току

К-ro разряда. При втором такте стробируется та же точка исследуемого сигнала. Если величина сигнала в этой точке больше напряжения на ныходе блока 6, то снова возникает положительный расширенный импульс с амлпитудой, пропорциональной разнице этих напряжений.

Поскольку амплитуда расширенного импульса при втором стробировании меньше, чем при первом, после его прохождения через усилитель 2 сработает компараторов 3, причем 0>К В этом случае с дешифратора 4 на регистр хранения 5 поступает сигнал

N а ап:пеи, я.

Е ницы н 1 .-й разряд регистра хранения.

Таким образом, на выходе регистра хранения будет сигнал

000 . 10.. 0>0 .О.Напряжение íà нниа1-..

L а де блока 6 будет больше на величину, t. соответствующую весовому току t,--го раэ. разряда. Процесс считывания первой, точки заканчивается при условии, что расширенный импульй будет меньше по-;- рога срабатывания компаратора 3 с минимальным порогом срабатывания .(см. фиг. 2). В этом случае дешифратор 4 выдает команду на блок развертки 8, который сдвигает стробимпульс относительно сигнала на шаг считывания и происходит считынание второй точки. Если неличина сигнала но второй считываемой точке такая же что и в первой, расширенный им*ульс отсутствует и дешифратор 4 выдает команду на считывание третьей

ТОЧКИ И T Де

При Ug (0 процесс считывания осуществляется аналогично, с той лишь разницей, что в этом "лучае .в соответствующий разряд регнстра хранения 5 будет записываться ноль.

Таким образом, н разработанном преобразователе происходит уменьшение времени измерения сигнала при

его медленном изменении. Выигрыш н скорости измерения возрастает при увеличении числа разрядов блока цифроаналогового преобразования б и равен приблизительно 10 при 10-ти разрядном блоке цифроаналогового преобразонания б; На выходе блока б формируется аналоговое напряжение, которое можно испольэовать для записи сигнала на осциллографе, а на выходе

S 748453 6 регистра храненич 5 имеем цифровой вход генератора стробимпульсов через код, соответствующий величине сигна- блок развертки соединен с управляюI ла в точках считывания. Эту информа- < щим выходом дешифратора, а выход цию можно использовать для вторичной генератора стробимпульсов соединен с обработки на ЭВМ. Наряду с большой входом синхронизации дешифратора, .скоростью иэмерения преобразователь 5. сигнальные входы которого через соотхарактеризуется значительной просто- ветствующие компараторы связаны с вытой и небольшой стоимостью. ходом импульсного усилителя, а выхоФормула изобретения ды дешифратора соединены с соответствующими входами регистра хранения

Масшабно-временной преобразователь,10 результатов измерения, выходы котосодержащий смеситель, первый вход ко- рого являются цифровыми выходами преторого является входом преобразователя, образователяий и подключены к соот) второй вход смесителя подключен к вы- ветствующим входам блока цифроаналоходу блока цифроаналогового преобра- гового преобразования, выход которозования, а третий — к выходу генера- 5 го является аналоговым выходом претора стробимпулъсов, выход смесителя образователяЫф. соединен с входом импульсного усилителя, регистр хранения результатов иэ- Ис оч"ики информации мерения и блок развертки, о т л и- :принятые во внимание при экспертизе ч а ю шийся тем, что, с целью, 1. Авторское свидетельство СССР увеличения быстродействия преобразова- В 291336, кл.G 06 T 3/00 1969. теля, он содержит компараторы по чис-, 2. АВтоРское свидетельство СССР лу раэрядон регистра хранения резуль- в 292172, кл. G 06 7 3/00,1967(протатов измерения и дешифратор, причем .Отип).

Составитель Ю.Козлов

Редактор H.Каменская Техред A.Kóëèêîâñêàÿ Корректор N.Ûàðîøè

Заказ 4242/38 Тираж 751 Подписное

ilHNMTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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