Масштабно-временной преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ Союз Сееетскнх Сфциалнстическнх Реслублнк(5)М. Кл;6 06 Ю 3/00 с присоединением заявки йф(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 1507,80(54) МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к области автоматики и радиоизмерительной техники и может быть использовано для преобразования временного масштабаповторяющихсяэлектрических сигналовв различного рода автоматизированныхизмерительных системах.Известны масштабно-временные преобраэ ов атели10Один из известных преобразовате-. лей содержит широкополосный усилитель с регулирующим элементом, компарирующий преобразователь, вход которого через коммутатор подключен к источнику образцового напряжения и вы-, ходу широкополосного усилителя,фиксирующий элемент, ключ, запоминающие элементы, регулирующие элементы и сумматор (1 . 20Недостатком такого преобразовате- . ля является большая погрешность и уэ"кая полоса частот преобразования.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является 25 масштабно-временной преобразователь, содержащий смеситель, первый вход которого является вхбдом преобразователя, второй вход смесителя подключен к выходу блока дифроаналогового щ преобразования, а третий - к выходугенератора стробимпульсов, выход смесителя соединен с входом импульсного усилителя, регистр хранения ре. - зультатов измерения и блок развертки 21В этом преобразователе при измерении каждой точкипроисходит формирование последовательных кодов, управляющих блоком циФроаналогового преобразования, Поскольку при каждом стробировании в результате сравнения входного сигнала и напряжения обратной связи Формируется лишь толькосигнал 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 сохранении5 10 15 2 О ит запись еди схема пре согласно реэультиру тика компа тра х е рег ения ра х и и зо- рода то я а з б их основных достоинств - высокой точности измерения,Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что преобразователь временного масштаба содержит компараторы по числуразрядов регистра хранения результатов измерения и дешифратор, причемвход генератора стробимпульсов черезблок развертки соединен с управляющим выходом дешифратора, а выход генератора стробимпульсов соединен с входом синхронизации дешифратора, сигнальные входы которого через соответствующие компараторы связаны с выходом импульсного усилителя, а выходыдешифратора соединены с соответствующими входами регистра хранения результатов измерения, выходы которого являются цифровыми выходами преобразователя и подключены к соответствующим входам блока цифроаналогового преобразования, выход которого является аналоговым выходом преобразователя.На фиг. 1 представлена образователя, выполненная изобретению; на фиг. 2 - ющая пороговая характерис раторов,Цифрами на Фиг. 1 обозначены: сме ситель 1, импульсный усилитель 2, компараторы 3, дешифратор 4, регистр хранения результатов измерения 5, блок цифроаналогового преобразования б, генератор стробимпульсов 7 блок развертки 8,9 - вход преобра вателя, 10 - аналоговый, 11 - циф вые выходы преобразователя.Число компараторов равно числу разрядов регистра хранения реэульта-. тон измерений 5 и числу разрядов бло ка б. Порог срабатывания (У каждого компаратора выбирается таким образом, чтобы реэуЛьтируюЩая пороговая характеристика имела вид фиг.2, где Б - число разрядов блока б.Преобразователь работает следующим образом.В начальный момент времени напряжение на выходе блока б равно нулю. С приходом на вход смесителя 1 исследуемого сигнала и при его стробировании в первой считываемой точке на выходе смесителя 1 возникает расширенный импульс с амплитудой, пропорциональной входному сигналу в считынаемои "точке. Пусть О 7 О , Вх этом случае на выходе смесителя 1 образуется расширенный импульс положительной полярности. Усиленный усилителем 2, расширенный импульс поступает на входы компараторов 3, вызывая срабатывание первых К компараторон, На вход дешифратора 4 будет подаваться сигнал вида,1 Под действием этого сигнала дешифра тор 4 вырабатывает сигнал140001000 Л и заносит единицу вкК-й разряд регистра хранения 5. С выхода регистра 5 сигнал 00010000 поступает на блок б, на выходе которого формируется постоянное напряжение, соответствующее весовому току К-го разряда. При втором такте стробируется таже точка исследуемого сигнала, Если величина сигнала н этой точке больше напряжения на ныходе блока б, то снова возникает положительный расширенный импульс с амлпитудой, пропорциональной разнице этих напряжений. Поскольку амплитуда расширенного им- . пульса при втором стробировании меньше, чем при первом, после его прохождения через усилитель 2 сработаеткомпараторов 3, причем 07 К, В этом случае с дешифратора 4 на регистр хранения 5 поступает сигналН ООО .О, проне1 ницы н 1;-й разряд рег Таким образом, на вых нения будет сигнал 000100100.На рнжение на вние 1-. де блока 6 будет больше на величину, соответствующую весовому току 1 -го раэ разряда, Процесс считывания первой, точки заканчивается при условии, что расширенный импульс 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 во второй считываемой точке такая же что и в первой, расширенный имульс отсутствует и дешифратор 4 ныет команду на считывание третьей чки и т.д.При Оои ( О процесс считывани осуществляется аналогично, с той лишь разницей, что в этом "лучае .н 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 р - вен приблизительно 10 при 10-ти ра рядном блоке цифроаналогового прео разонания б; На выходе блока б формируется аналоговое напряжение, которое можно испольэовать для записи сигнала на осциллографе, а на выходеСост авителРедактор Н. Каменская Те Ю.Козловед А.Куликовская Корректор М.Ыа рак 751 Подписноенного комитета СССРний и открытий35, Раушская наб., Д. 4/5 4242/38 Т ЦНИИПИ Государств по делам иэобрет 123035, Москва, к Эака илиал ППЛ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 748453 6регистра хранения 5 имеем цифровой вход генератора стробимпульсов чере.код, соответствующий величине сигна- блок развертки соединен с управляюла в точках считывания. Эту информа-щим выходом дешифратора, а выходцию можно использовать для вторичной генератора стробимпульсов соединен собработки на ЭВМ. Наряду с большойвходом синхронизации дешифратора,.скоростью измерения преобразователь 5 сигнальные входы которого через соот. характеризуется значительной просто- ветствующие компараторы связаны с вытой и небольшой стоимостью. ходом импульсного усилителя, а выхоформула изобретенияды дешифратора соединены с соответствующими входами регистра храненияМасшабно-временной преобразователь,10 результатов измерения, выходы котосодержащий смеситель, первый вход ко- рого являются цифровыми выходами преторого является входом преобразователя, образователяин и подключены к соотвторой вход смесителя подключен к вы" ветствующим входам блока цифроаналоходу блока цифроаналогового преобра- гового преобразования, выход которо"зования, а третий - к выходу генера го является аналоговым выходом претора стробимпулъсов, выход смесителя образователяЫ 1.соединен с входом импульсного усилителя, регистр хранения результатов иэ- Источники информации,мерения и блок развертки, о т л и- принятые во внимание при экспертизеч а ю щ и Р с я тем, что, с целью О 1. Авторское свидетельство СССРувеличения быстродействия преобразова- ф 291336, кл.б 06 Т 3/00, 1969.теля, он содержит компараторы по чис- . 2. АВтоРское свидетельство (:ССРлу раэрядон регистра хранения резуль-292172, кл. С 06 7 3/00,1967(протатов измерения и дешифратор, причем ;Отип),