Многоканальный преобразователь динамических параметров периодических импульсов напряжения в цифровой код

 

0 П И С А Н И Е (11 752 ВЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сказ Сенатских

Содиалиоти )еокик

Реооублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.78 (21) 2564826/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государотеенный комитет (51) М. Кл.з

Н ОЗК 13/00 по делам изобретений (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК 681.325 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения

A. Ю. Русяцкас и А.-А. С. Шюша (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДИНАМИт!ЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРИОДИЧЕСКИХ

ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, предназначенных для многоканального измерения динамических параметров перно- 5 дических импульсных сигналов, а также в каналах связи ЦВМ с реальными объектами.

Известен многоканальный преобразователь динамических параметров периодиче- 10 ских импульсов напряжения в цифровой код, содержащий компараторы, первые потенциальные входы которых подключены к входным шинам, вторые — к преобразователям код — напряжение, а третьи — импульсные — к формирователям стробимпульсов, генератор пилообразного напряжения и блок управления (1).

Недостатком устройства является низкая точность и разрешающая способность преобразования.

Цель изобретения — увеличение точности и разрешающей способности устройства достигается тем, что в многока нальный преобразователь динамических параметров;5 периодических импульсов напряжения в цифровой код, содержащий компараторы, первые потенциальные входы которых подключены к входным шинам, вторые — к преобразователям код — напряжение, а тре- 30 тьи — импульсные — к формирователям строб импульсов, генератор пилообразного напряжения и блок управления, введены вторые преобразователи код — напряжение, причем их входы подключены к блоку управления преооразованием, выходы — к первым входам формирователей стробимпульсов, вторые входы которых соединены с генератором пилообразного напряжения.

На чертеже представлен предлагаемый многоканальный преобразователь.

Входные импульсы напряжешш поступают на первые потенциальные входы компараторов l, 2, они предназначены для осуществления операции сравнения мгновенных значений входных напряжений с эталонными напряжениями, подаваемыми на вторые потенциальные входы компараторов 1, 2, подсоединенных к преобразователям код — í" ïðÿæåíèå 3 и 4 соответственно. Входы преобразователей код — напряжение 3, 4 соединены с блоком управления преобразованием 5. Блок управления преобразованием 5 представляет собой цифровой автомат, который осуществляет управление остальными узлами преобразователя и обеспечивает выполнение алгоритма преобразования. Выходы компараторов 1, 2 соединены с блоком управления преобразованием 5. Импульсные входы компа752783

65 раторов 1 и 2 соединены с выходами соответствующих схем формирования стробимнульсов 6 и 7. Схемы формирования стробимпульсов 6 и 7 двухвходовые, OIIH предназначены -для формирования стробимнульсов в моменты равенства напряжений на их входах. Первые входы схем формирования стробимпульсов 6 и 7 подсос. инены к выходу генератора пилообразного напряжения 8, вторые соединены с выходами соответствующих преобразователей код — напряжение 9 и 10. Входы преобразователей код — напряжение 9, 10 соединены с блоком управления преобразованием 5. Для каждого канала преобразователя необходима следующая информация: код задаваемой координаты (код заданных уровней напряжения, если осуществляется преобразование в код значения координаты времени или код момента стробирования, если преобразуется в код мгновенное значение входного сигнала); код режима преобразования (преобразуется в код мгновенное значение напряжения или значение временной координаты). Информация, задающая режим работы, поступает на вход блока управления преобразованием 5.

l1ðåäëîæåííûé многоканальный преобразователь работает следующим образом.

Г1роцесс преобразования продолжается ряд периодов входного сигнала, во время каждого из которых синхроимпульс, задающий условное начало координаты времени поступает на вход генератора пилообразного напряжения 8 и запускает его. Ы моменты равенства выходного напряжения генератора пилообразного напряжения 8 и выходных напряжений преобразователей код — напряжение 9 и 10 соответствующие схемы формирования стробимпульсов 6 и 7 вырабатывают стробимпульсы, поступающие на импульсные входы компараторов

1, 2.

В режиме преобразования в код мгновенных значений входных сигналов, блок управления преобразованием 5 фиксирует коды заданных программой преобразования координат времени на входах преобразователей код — напряжение 9 и 10, чем обеспечивается стробирование входных сигналов в моменты времени, заданные относительно синхроимпульса, поступающего на вход генератора пилообразного напряжения 8. В каждый период входного сигнала после выполнения операции стробирования по выходным сигналам компараторов 1 и 2 блок управления преобразованием 5 изменяет коды на входах преобразователей код — напряжение 3, 4 и тем самым эталонные уровни напряжения на потенциальных входах компараторов 1, 2. С помощью отрицательной обратной связи по напряжению, осуществляемой блоком управления

5, за определенное число тактов входного сигнала, коды на входах преобразователей

l0

-10

55 код — напряжение 3 и 4 станут равными мгновенным 3 IQ ipHHHM Входньц преооразуемых сигналов в заданные моменты времени.

В режиме преобразования в «од значеш и временной координаты, блок управления преобразованием 5 подает на входы преобразователей код — напряжение 3 и 4 заданные программой преобразования коды, чем обеспечивается подача эталонных напряжений па входы компараторов 1 и 2.

В каждом периоде входного сигнала по результатам стробирования входных сигналов, блок управления 5 осуществляет изменение кодов на входах преобразователей 9 и 10 и тем самым изменяет моменты стробирования входных преобразуемых сигналов. С помощью блока управления преобразованием в этом режиме работы преобразователя, за определенное число тактов входного сигнала коды на входах преобразователей код — напряжение 9 и 10 станут равными значепиям временной координаты в моменты равенства входного сигнала заданным уровням напряжения.

Число каналов преобразователя очевидным образом может быть увеличено. Использование общего генератора пилообразного напряжения 8 в многоканальных преобразователях динамических параметров импульсов напряжения в цифровой код целесообразно, когда измеряемые и задаваемые временные интервалы являются величинами порядка одной наносекунды и меньше (например, измерение динамических параметров интегральных схем с токовыми переключателями) . При незначительном усложнении генератора пилообразного напряжения и сопряженных узлов увеличивается разрешающая способность по времени между каналами преобразователя, так как исключаются погрешности, вызванные различными нелинейностями генераторов пилообразного напряжения.

В предлагаемом устройстве, ввиду того, что используется общий генератор пилообразпого напряжения 8, разрешающая способность по времени между каналами преобразователя ограничивается только дис«ретностью преобразователей код — напряжение 9 и 10.

Использование общего генератора пилообразного напряжения позволяет при разностных измерениях избежать погрешностей, вызванных нестабильностями запуска генераторов пилообразного напряжения, значительных в субнаносекундном диапазоне.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь динамических параметров периодических импульсов напряжения в цифровой код, содержащии компараторы, первые потенциальные входы которых подключены к вход752783

Составитель Г, Шаповал

Техред В. Серякова

Редактор Г. Улыбина

Корректор А. Галахова

Заказ 1991/5 Изд. № 465 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ным шинам, вторые — к преобразователям код — напряжение, а третьи — импульсные— к формирователям стробимпульсов, генератор пилообразного напряжения и блок управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и разрешающей способности устройства, в него введены вторые преобразователи код — напряжение, причем их входы подключены к блоку управления преобразованием, выходы — к первым входам формирователей стробимпульсов, вторые входы которых соединены с генератором пилообразного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3505598, кл. 324 — 77, 07.04.70 (прототип) .