Преобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз .оветсннкСоцналнстнческнкРеспублик и 995356.(22) Заявлено 101 080 (2 ) 2990119/18-09 с присоединением заявки Йо(3) Приоритет Н 04 Ь 3/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 07,0233, Бюллетень йо 5 Дата опубликования описания 07.02 ЯЗ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ БИИИПУЛЬСНОГО СИГНАЛА В ДВОИЧНЫЙ СИГНАЛИзобретение относится к полупроводниковой импульсной технике и можетиспользоваться на оптических линияхсвязи 5Известно устройство, содержащеевходной усилитель, схему стробирования, триггер, формирователь строб импульсов, интегратор беэ сброса, схемувычитания, линию задержки и выходной 1 Оусилитель 11Недостатком известного устройстваявляется 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 подключены к со,ответствующим выходам источника опорного напряжения н ЕВ-триггер, причемвыход интегратора подключен к второмувходу первого компаратора, а выходвторого компаратора подключен к одному иэ входов ВВ-триггера 2). 25Недостатком известного .устройстваявляется ограниченность полосы рабочих частот, так как в его состав входит выделнтель тактов, настроенныйна 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 подключенык соответствующим выходам источникаопорного напряжения иНВ-триггер, причем выход интегратора подключен к второму входу первого. компаратора, а выход второго компаратора подключен кодному из входов НВ-триггера, введенусилитель с управляемьи коэфФициен"том усиления, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к второму входу;второго компаратора и входу управленияусилителя с управляемьи коэффициентомусиления, а выход первого компаратора подключен к другому входу ВВ-триггера,На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого,устройства на фиг. 2 - диаграммы работы преобразователят на фиг. Э - вариант выполнения источника опорногбнапряжения.Преобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал состоит иэ усю.лителя 1 с управляемым коэффициентом, интегратор 2, компараторы 3 и 4, источник 5 Опорного напряжения, ВБ-триггер б, элемент ИЛИ 1, 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. 2 а) поступает на усилитель 1, после чего усиленный сигнал (фиг, 2 б) интегрируется интегратором 2 без сброса (Фиг. 2 в), полученный сигнал сравнивается компараторами 3 и 4 с опорным напряжением О и О, поступающими от источника 5. На выходе компаратора 3 при превышении проинтегрированного сигнала (фиг. 2 в) опорного напряжения О формируется импульс (Фиг. 2 г). На выходе компаратора 4 импульс (фиг. 2 д) формируется при значении проинтегрированного сигнала меньшем, чем напряжение . 0. Полученные импульсы (Фиг, 2 г и д) переключают КЯ-триггер б, формирующий выход ной двоичный сигнал (Фиг, 2 е), который содержится в биимпульсном. Кроме того, Формируется сигнал тактовой частоты (фиг. 2 ж), получаемые при объединении элементом ИЛИ 7 сигналов с 3 О выходов компаратора 3 и 4.В зависимости от частоты входного сигнала меняется длительность импуль-, сов (фиг. 2 а, 2 б), а следовательно, З 5 и амплитуда импульсов на выходе интегратора 2 при неизменном параметре интегрирования.Устройство сохраняет рабоспособность до тех пор, пока пики сигнала 4 О на выходе интегратора оказываются больше опарных напряжений, т.е. достаточными для Формирования на выходах компараторов 3 и 4, При этом скважность выходного двоичногосигнала 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, подключив его выход к входу регулировки усиления усилителя 1. За счетЯ этого обес)ечивается исключение перегрузки интегратора 2 на низкихчастотах и повышение уровня сигнала на входах компараторов и 3 и 4 на высоких частотах, т.е. расширение рабочихЯ частот при практической реализации (фиг. 2 а, 2 в) .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 0 и О, снимаемые с резистивных делителей 12, 13 у и 14, 15 изменяются пропорционально изменению огибающей интегрированного,сигнала, т.е. его амплитуды.таким образом, при любой амплитуде интегрированного сигнала опорные напряжения меньше пикового значения (например, в два раза при равенстве сопротивлений резисторов 12-15), а скважцость останется практически неизменной (фиг, 2 а, 2 г).На основании вышесказанного ясно, что предлагаемое устройство работоспособно в широком диапазоне частот, так что верхняя частота может быть внесколько раз выше нижней частоты.Практические пределы зависят от динамического.диапазона интегратора ичувствительности компараторов; а также от глубины регулировки усилениявходного 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 устройствтого же назначения на каждую частоту.Кроме того, расширяются функциональ"ные возможности контрольно-иэмерительной аппаратуры, например, за счетвозможности исследования работоспособности цифровой системы в диапазонечастот возле нормированных (в частности, иерархических) и т.д. формула изобретенияПреобразователь биимпульсного сигнала в двоичный сигнал, содержащий интегратор, два компаратора, первые входы которых подключены к соответствующим выходам источника опорного напряжения, и ВЯ-триггер, причем выход интегратора подключен к второму входу первого компаратора, а выходвторого компаратора подключен к одному из входов ВЯ-триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот-35 у Раушская наб д. 4/5 7 Закаэ Тираж ВНИИПИ Госу по делам 35, Москва, атент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал П 5преобразователя, введен усилитель с управляемьм коэффициентом усиления,выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, и входу управления усилителя с управ" 5 ляемым коэфФициентомусиления, а выход первого,компар;.тора подключен к другому входу ВЯ-триггера../. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Авторское свидетельство СССРМ 259133, кл. Н 04 Т 25/08, 19 б 9. 2. Авторское свидетельство СССР Ю 799159, кл. Н 04 1 25/00, 1975 (прототип)