Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов

Ссноз Соеетскик Соцналнстнчесннк Республик(22) Заявлено 1804.79 (21) 2754925/18-21с присоединением заявки Йо(23) Приоритет р 1)м. к . С 01 В 13/22 Государственный коинтет СССР но делам нзобретеннй н открытнйОпубликовано 231080. Бюллетень йо 39 Ю) ЮЖ 681.142.9 (088. 8) Дата опубликования описания 2 31180(54) ЦИФРОВОЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах.Наиболее близким к данному иэоб ретению по технической сущности является цифровой стробоскопический преобразователь, содержащий генератор стробимпульсов, блок автосдвига импульсов, смеситель, аналого-цифровой преобразователь, блок управления и реверсивный. счетчик (11 .Недостатком этого устройства является большая погрешность преобразования. 15Цель изобретения - уменьшение погрешности преобразования.С этой целью цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий генера тор стробимпульсов, вход запуска которого соединен с выходом блока автосдвига импульсов, а выход - с первым входом смесителя, второй вход которого подключен к шине исследуе-25 мого сигнала и входу синхронизации блока автосдвига импульсов, выход - к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя и входу блока управления, а третий вход - к выходу пер вого цифроаналогового преобразователя, входами связанного с выходами реверсивного счетчика, управляющий входкоторого соединен с первым выходомблока управления, снабжен счетчикомимпульсов, регистром памяти, вторымцифроаналоговым преобразователем иэлементом И, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блокауправления, выход - к счетному входу реверсивного счетчика, а сигнальный вход - к счетному входу счетчика импульсов и выходу аналого-цифрового преобразователя, вход запускакоторого связан с выходом блокаавтосдвига импульсов, а вход эталонного напряжения - с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход знакового разряда которого соединен с первым выходом блока управления, а кодовые входы - свыходами регистра памяти, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока управления, а кодовые входы - к выходам счетчика импульсов, установочным входом связанного с четвертым выходом блокауправления, второй выход которогосоединен со счетным входом декады реверсивного счетчика, а шестой выходс управляющим входом блока антосднига импульсов.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.Устройство состоит из генератора 1 стробоимпульсов смесителя 2, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 3, элемента 4 И, реверсивного счетчика 5, первого цифроаналогового преобразователя 6 (ЦАП), счетчика 7 импульсов, регистра 8 памяти, второго цифроаналогового преобразователя 9 (ЦАП), блока 10 управления и блока 11 автосднига импульсов.Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал поступает на второй вход смесителя 2 и вход синхронизации блока 11 автосдвига импульсов, первый из выходных импульсон которого запускает генератор 1 стробоимпульсов и АЦП 3. На выходе смесителя 2 возникает расширенный импульс, амплитуда которого пропорциональна разности мгновенного значения сигнала в момент стробиронания и напряжения, подаваемого с выхода ЦАП б. Этот импульс поступает на сигнальный вход АЦП 3 и на вход блока 10 управления. 15 25 При первом стробировании блок 10 обеспечивает прохождение импульсов кода с выхода АЦП 3 на счетный вход 6 О реверсинного счетчика 5. С выхода ре" версивного счетчика 5 информация в параллельном коде поступает на входы ЦАП б, Выходные напряжение ЦАП б равно мгновенному значению преобраэуеВ зависимости от полярности рас-. ширенного импулЪса блок 10 управления вырабатывает управляющее напряжение для установки необходимости направления счета реверсивного счетчика 5 и полярности выходного напряжения ЦАП 9, которое противоположно по знаку преобразуемому сигналу и используется н качестве эталонного напряжения для АЦП 3.Напряжение на выходе интегратора АЦП 3 к концу первого такта ин тегрирования пропорционально амплитуде выходного сигнала смесителя 1, С момента начала второго такта напряжение на выходе интегратора уменьшается со скоростью, определяемой величиной выходного напряжения ЦАП 9, и через интервал времени, пропорциональный амплитуде выходного сигнала смесителя, возвращается к исходному значению. Этот интервал времени греобразуется н импульсы последовательно кода. Первое и второе стробирование происходит в одной и той же точке исследуемого сигнала, а момент третьего стробирования сдвигается во времени относительно сигна ла. мого сигнала н момент стробированияпри выполнении условия(1) где К 1, К, К 5 - коэффициенты передачи смесйтелл 2, АЦП 3 и ЦАП б. Выполнение условия (1) обеспечивается выбором напряжения на выходе ЦАП 9.Второе стробиронание той же точки сигнала используется для определения изменившегося за период стробиронания коэффициента передачи смесителя 2 и изменения выходного напряжения ЦАП 9 до выполнения условия (1). Для этого после окончания второго такта интегрирования на счетный вход одной из декад реверсивного счетчика 5 подается импульс с блока 10. При этом напряжение на выходе ЦАП б получает приращение и на выходе смесителя 1 формируется расширенный импульс, амплитуда которого пропорцио-альна приращению напряжения на выходе ЦАП 6 и коэффициенту передачи сМесителя 2. Информация о новом значении коэффициента передачи смесителя 2 преобразуется счетчиком 7 в параллельный код. По команде "Запись" блока 10 в регистр 8 памяти записывается новое значение коэффициента передачи смесителя 1. Соответственно изменяется выходное напряжение ЦАП 9, которое изменяет крутизну преобравания АЦП 3, компенсируя изменение коэффициента передачи смесителя 2 и обеспечивая выполнение условия (1). Одновременно с командой "Запись" блок 10 вырабатывает импульс, устанавливающий то направление счета реверсивного счетчика 5, которое он имел н конце второго такта интегрирования при первом стробиронании.Устройство позволяет уменьшить погрешность преобразования, величина которой определяется изменением коэффициента передачи смесителя за период стробиронания, что исключает необходимость калибровки коэффициента передачи цепи обратной связи.Формула изобретенияЦифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий генератор стробимпульсов, вход запуска которого соединен с выходом блока антосдвига импульсов, а выход - с перным входом смесителя, второй вход которого подключен к шине исследуемого сигнала и входу синхронизации блока антосднига импульсов, выход - к сигнальному входу аналого-циФрового преобразователя и входу блока управления, а третий вход - к выходу первого цифроаналогового преобразователя, входами связанного с выходами реверсив773504 Составитель В, ЛившицРедактор Е, Лушникова Техред А.Ач Корректор Н. Бабинец Заказ 7493/56 Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент.", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 ного счетчика, управляющий вход которого соединен с первым выходомблока управления, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, онснабжен счетчиком импульсов, регистром памяти, вторым цифроаналоговымпреобразователем и элементом И, управляющий вход которого подключенк третьему выходу блока управления, выход - к счетному входу реверсивного счетчика, а сигнальныйвход - к счетному входу счетчикаимпульсов и выходу аналого-цифрового преобразователя, вход запускакоторого связан с выходом блока автосдвига импульсов, а вход эталонногонапряжения - с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход знакового разряда которого соединенс первым выходом блока управления,а кодовые входы - с выходами регистра памяти, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока управления, а кодовые входы - квыходам счетчика импульсов, установочным входом связанного с четвертым выходом блока управления, второй выход которого соединен со счетным входом декады реверсивного счетчика,. а шестой выход - с управляющимвходом блока автосдвига импульсов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 15 1. Авторское свидетельство СССР М 561140, кл, С 01 В 13/22, 1975