Устройство для анализа и кодированияэлектрических сигналов

(22) Заявлено с присоедиие 1) 2608687/18-2 5.0 4,78 ием заяв арственнын комнтетСССРделам нзобретеннйн открытий 23) Приорите летень М 10я 15.03 В 1 Опубликовано 15.0381.Б 1 о Дата опубликования описан З) УДЮ 621. 31775 7 (088 8 2) Авторыизобретения(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА И КОДИРОВАНИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВИзобретение относится к электроиз- тор пачки импульсов, вхоцы которых мерительной технике и может быть ис- подключены к выходам блока управлепользовано для измерения спектров и ния, а выход генератора пачки импуль-, кодирования уровней сигналов, в част сов соединен со вторыми входави блоности в вокодерах. ков совпадения всех каналов, в кажИзвестны устройства, содержащие дый канал дополнительно введен ключ, параллельные каналы анализа и кодиро- включенный параллельно конденсатору вания, каждый из кото 1 х состоит из фильтра нижних частот, при этом упфильтра, детектора, фильтра нижних 1 О равляющий вход ключа связан с бло частот, компаратора, блока совпаде- ком управления, а выход генератора ния, генераторов и блока управле" экспоненциального напряжения подклвния 111чен через развязывающий резистор кОднако точность анализа этих уст-фильтру нижних частот. ройств недостаточна из-за необходимос- На чертеже представлена структурти применения в фильтрах нижних час ная схема устройства. тот конденсаторов большой емкости Схема содержит полосовой Фильтр 1 и больших габаритов. детектор 2, Фильтр 3 нижних частот,.Цель изобретения - повышения точ- состоящий иэ операционного усилите- ности анализа и кодирования. ля 4, .онденсатора 5, ключа 6 и входУказанная цель достигается за счет 2 О ных резисторов 3-1 и 3-2, блок 7 у - того, что в устройство для анализа равления, компаратор 8, блок 9 совы кодирования электрических сигналов, падения, генератор 10 пачки импульсодержащее "лф параллельно включен- сов, счетчик 11 и генератор 12 экспочых каналов, каждый из которых состо- ненциальных импульсов. ит из последовательно соединенных Устройство работает следующим Ж 25полосового фильтра, детектора, фильт- разом.ра нижних частот с конденсатором, Однополярный сигнал с выхода декомпаратора, блока совпадения и счет- тектора 2 накапливается конденсаточик импульсов, а также генератор эк- .ром 5 фильтра 3 нижних частот (ФНЧ) споненциального напряжения и генера- ЗО в течение времени с.,-с. К моментувремени сна выходе операционного усилителя 4 появляется напряжение, пропорциональное интегральному значению преобразуемого входного напряжения. В момент времени с на блок 9 совпадения подается пачка импульсов от генератора 10, а на операционный усилитель 4 подается через развязывающий резистор 3-2 экспоненциальное напряжение с полярностью, проти - воположной входному напряжению. Конденсатор 5 начинает разряжаться, и в момент времени с прохождения напряжения на выходе интегратора через нуль срабатывает компаратор 8, в результате чего прохождение импульсов от генератора 10 на счетчик 11 через блок 9 совпадения прекращается. Время открытого состояния компаратора равно с=с-с. Если частота следования импульсов в пачке Ср, то количество импульсов, заполнивших временной 20 интервал с, т.е. выходные коды в каждом канале, будет пропорционально логарифму от интеграла выходного напряжения детектора 2, В предлагаемом устРойстве вРемя накопления сигнала з 5 Т=сз- сне зависит от емкости конденсатора 5 и ее изменений, что позволяет не только повысить точность и стабильность анализа и кодирования сигналов, но и уменьшить габариты устРойства и снизить требования к точности и стабильности конденсаторов, применяемых в фильтрах нижних частот.П р и м е р. В фильтре нижних частот применяют три конденсатора емкостью 0,1 мкФ и один конденсатор емкостью 0,5 мкФ. Требованиям точности и стабильности амплитудно-частотной характеристики фильтра удовлетворяют конденсаторы типа ФТ, Вес и объем четырех таких конденсаторов (ФТ- 40 -0,1 мкФ+5 - 3 шт., ФТ-0,47 мкФ + +5 - 1 шт. ) составляет 120 см и 255 Г соответственно, Для времени кодирования 16 мс конденсатор 5 нестабильный, например типа КЛС-Н 90- 45 -0,1 мкФС 1 , с весом 1,8 Г, объемом .0,24 см. Ориентировочный выигрыш в весе конденсаторов составляет 140 раз, а объем конденсаторов уменьшается в 500 раз. 50Если в ФНЧ известного устройства применены конденсаторы, емкость которых под влиянием дестабилизирукщих факторов изменяется на 10, то частота среза этого ФНЧ также изменится на 10. Но такой же конденсатор, применяемый в предлагаемом устройстве, под влиянием тех же самых дестабилизирующих факторов изменяющий свою емкость, не влечет за собой никаких изменений, кроме изменений второго порядка малости, например измененийчастоты среза, составляющих около0,2, .что подтверждается экспериментальными данными, Таким образом, вовтором случае стабильность амплитудно-частотной характеристики ФНЧ улушается в 50 раз.Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известными,кроме повышения стабильности фильтрации и кодирования сигналов, уменьшения габаритов и веса, является точто ФНЧ и логарифмический аналогоцифровой преобразователь объединеныв единое целое, что упрощает проектирование устройства, так как количество узлов уменьшено, амплитудно-частотные характеристики ФНЧ всех каналоводинаковы, так как заданы одним и темже параметром Т;не требуется точныхстабильных конденсаторов для построения ФНЧ, ФНЧ не требует никаких регулировок (в обычных ФНЧ номиналы компонентов обычно подбираются),Формула изобретенияУстройство для анализа и кодирования электрических сигналов, содержащее "и" параллельно включенных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора, фильтра нижних частот с конденсатором, компаратора, блока совпадения и счетчика импульсов, а также генератор экспоненциального напряжения и генератор пачки импульсов, входы которых подключены к выходам блока управления, а выход генератора пачки импульсов соединен со вторыми входами блоков совпадения всех каналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа и кодирования, в каждый канал дополнительно введен ключ, включенный параллельно конденс ат ору фильтр а нижних частот, при этом управляющий вход ключа связан с блоком управления, а выход генератора экспоненциального напряжения подключен через развязывающий резистор к фильтру нижних частот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции Р 1602217,кл, С 011/00, 1968./5 наб., д. Филиал ППП ф 11 атентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель А. ОрлоТехред А.Савка аказ 765/55 а Тираж 732 ВНИИПИ Государственного к по делам иэббретений и 113035, Москва, З, Рауастор Г.РешетнииФ ае йаю аВ е ное