Преобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз а.оветсннк

Соцналнстнческнк

Республик о)995356. (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р М g з (22) Заявлено 101 080 (21) 2990119/18-09 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет

Н 04 ? 3/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.0233. Бюллетень Мо 5

Дата опубликования описания 07.02ф 3

t$3)УДК 621 394. .14 (088.8) »»

Й(. Я". Ъ (. . с ъ

1:..Э

t

) (72) Автор изобретения,А.В.. Курилов (71) Заявитель

I (54) ПРЕОБРАЗОВА1ЕЛЬ БИИИПУЛЬСНОГО СИГНАЛА

В ДВОИЧНЫЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к полупроводниковой импульсной технике и может использоваться на оптических линиях связи

Известно устройство, содержащее . входной усилитель, схему стробирования, триггер, формирователь строб импульсов, интегратор беэ сброса, схему вычитания, линию задержки и выходной тц усилитель (1).

Недостатком известного устройства является его работоспособность только на фиксированных частотах,. на которые настроены формирователь стробимпульсов и интегратор беэ сброса.

Известен преобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал, содержащий интегратор, два компаратора, первые входы которых подклкяены к со«« ,ответствующим выходам источника опор ного напряжения н RS-триггер, причем выход интегратора подключен к второму входу первого компаратора, а выход второго компаратора подклкяен к одному иэ входов RS-триггера (2). 25

Недостатком известного .устройства является ограниченность полосы рабочих частот, так как в его состав входит выделнтель тактов, настроенный на определенную частоту. зо

Цель изобретения — расширение диа: паэона рабочих частот преобразовате«, ля.

Для этого в преобразователь,биим.пульсного сигнала в двоичный сигнал, содержащий интегратор, два компаратора, первые входы которых подключены к соответствующим выходам источника опорного напряжения и RS-триггер, причем выход интегратора подключен к второму входу первого. компаратора, а вы ход второго компаратора подклкяен к одному из входов RS-триггера, введен усилитель с .управляемьи коэффициентом усиления, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к второму входу;второго компаратора и входу управления усилителя с управляемьин коэффициентом усиления, а выход первого компарато« ра подклкяен к другому входу RS-триг. гера.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемогоlустройства на фиг. 2 — диаграммы работы преобразователят на фиг. 3 — вариант выполнения источника опорногб напряжения.

Преобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал состоит иэ уси995356

/ лителя 1 с управляемым коэффициентом, интегратор 2, компараторы 3 и 4, источник 5 Опорного напряжения, RS-триггер б, элемент ИЛИ 7, причем источник

5 опорного напряжения состоит иэ диодов 8 и 9, конденсаторов 10 и 11 и реэистивных делителей 12, 13 14 и 15 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

ПринимаеМый биимпульсный сигнал .(О (фиг. 2а) поступает на усилитель 1, после чего усиленный сигнал (фиг. 2б) интегрируется интегратором 2 без сброса (фиг. 2в), полученный сигнал сравнивается компараторами 3 и 4 с опорньм напряжением 0„ и U>, поступающими от источника 5. На выходе компаратора 3 при превышении проинтегрированного сигнала (фиг. 2в) опорного напряжения 0 формируется импульс (фиг. 2г). На выходе компаратора 4 импульс (фиг. 2д) формируется при значении проинтегрированного сигнала меньшем, чем напряжение . U . Полученные импульсы (фиг. 2г и д) переключают RS-триггер б, формирующий выход- 2э ной двоичный сигнал (фиг. 2е), который содержится в биимпульсном. Кроме того, формируется сигнал тактовой частоты (фиг. 2ж), получаемые при объединении элементом ИЛИ 7 сигналов с Я() выходов компаратора 3 и 4.

P. зависимости от частоты входного сигнала меняется длительность импуль-. сов (фиг. 2а, 2б), а следовательно, З5 и амплитуда импульсов на выходе интегратора 2 при неизменном параметре интегрирования.

Устройство сохраняет рабоспособность до тех пор, пока пики сигнала 4() на выходе интегратора оказываются больше опарных напряжений, т.е. достаточными для формирования на выходах компараторов 3 и 4. При этом скваж- . ность выходного двоичного сигнала практически не меняется (поскольку: длительность импульсов на выходах компараторов, 3 и 4 изменяется на одина-, ковую величину) „ но меняется скважность тактового сигнала-на выходе элемента ИЛИ. Диапазон изменения частоты практически зависит от динамического диапазона интегратора (в сторону понижения частоты) и от чувствительности компараторов (в сторону повышения частоты). Для снижения требо- ваний к интегратору и компараторам . нужно обеспечить поддержание постоянной амплитуды на выходе интегратора

2, подключ ив его выход к входу регулировки усиления усилителя 1. За счетЩ этого обес) ечивается исключение перегрузки интегратора 2 на низких! частотах и повышение уровня сигнала на входах компараторов и 3 и 4 на высоких частотах, т.е. расширение рабочихфф частот при практической реализации (фиг. 2а, 2в) .

В определенном диапазоне частот для уменьшения влияния частоты входного сигнала на скважность сигнала тактовой частоты.на выходе элемента

ИЛИ 7 без применения усилителЯ с регулируемым усилением (достаточно сложного устройства), можно испольэовать в качестве источника опорного напряжения пиковый детектор, какой показан,например, на фиг. 2. Пиковый детектор обеспечивает выделение огибающих сигнала на выходе интегратора 2.

При этом напряжения U è U, снимаемые с резистивных делителей 12, 13у и 14, 15 изменяются пропорционально изменению огибающей интегрированного, сигнала, т.е. его амплитуды. 1аким образом, при любой амплитуде интегрированного сигнала опорные напряжения меньше пикового значения (например, в два раза при равенстве сопротивлений резисторов 12-15), а скважность останется практически неизменной (фиг. 2а, 2г).

На основании вышесказанного ясно, что предлагаемое устройство работоспособно в широком диапазоне частот, так что верхняя частота может быть в несколько раз выше нижней частоты.

Практические пределы зависят от динамического.диапазона интегратора и чувствительности компараторов; а также от глубины регулировки усиления входного усилителя и качества пикового детектора.

Применение предлагаемого устройства в контрольно-измерительной аппаратуре для цифровых систем передачи информации позволит снизить ее стоимость за счет применения одного пред" лагаемого устройства на несколько частот вместо отдельных устройств того же назначения на каждую частоту.

Кроме того, расширяются функциональные возможности контрольно-иэмери тельной аппаратуры, например, за счет возможности исследования работоспособности цифровой системы в диапазоне частот возле нормированных (в частности, иерархических) и т.д.

Формула изобретения

Преобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал, содержащий интегратор, два компаратора, первые входы которых подключены к соответствующим выходам источника опорного напряжения, и RS-триггер, причем выход интегратора подключен к второму входу первого компаратора, а выход второго компаратора подключен к одному из входов RS-триггера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот

9.953 56. Составитель В. Евдокимова

Техред Л.Пекарь Корректор И. Шулла

Редактор Е. Кинив

Заказ 672/47 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 l

5 преобразователя, введен усилитель - суправляемьм коэфФициентом усиления, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, и входу управления усилителя с управляемым коэ44ициентом:.усиления, а выход первого,компар;.тора подключен кдругому входу RS-триггера.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 259133, кл. Н 04 Т 25/08, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 799159, кл. Н 04 ? 25/00, 1975 (прототип) ..