Стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (1 И 3 В 1 С 01 Р 13/ ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ УДАРС ДЕЛА Й Е 1".ДйЦ Я ЕТЕНИ О% 7 АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬС 21) 3328648/18-2122) 14,08,8.1(71) Омский политехнический институт (53) 681.1112.9(088,8)(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 2615 б 1, кл. 6 01 К 29/00, 1968.2, Авторское свидетельство СССР Нф 9113112, кл. С 01 й 13/02, 1980 (прототип);(5") (57) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий смеситель, выход которого соединен с входом усилителя-расширителя, а сигнальный вход - с шиной преобразуемого сигнала, элемент И, выходом подключенный к входу первого счетчика импульсов, блок совпадения кодов, первые входы которого связаны с выходами второго счетчика импульсов, а вторые входыс выходами третьего счетчика импульсов, и согласующий блок, о т л и:ч аю щ и й с я тем, цто, с целью повышения точности преобразования, он снабжен умножителем частоты импульсов, блоком выделения периода,. двумя коммутаторами, .Р сумматорами, элементом ИЛИ, тремя элементами задержки и триггером, прямой вход которого соединен с выходом блока совпадения кодов, инверсный вход - с выходом первого счетчика импульсов и входом первого элемента задержки, а выход - с вторым входом элемента И первый вход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и выходу умножителя частоты импульсов, входом связанного с входом третьего счетчика импульсов и выходом блока Эцделения периода, вход которого сое-.- динен с сигнальным входом смесителя, управляющим входом, подключенного к выходу элемента И, стробирующему входу первого коммутатора и первому входу элемента ИЛИ, второй вход,которого связан с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, а выход - с входом6 преобразователя кода, каждый из Р выходов которого соединен с Р-ии управляющими входами первого и второго коммутаторов и управляющим входом Р-го сумматора, вход которого подклюцен к Р-му сигнальному выходу первого коммутатора, выход - к Р-му сигнальному входу второго коммутато" ра, а стробирующий вход -. к выходу третьего элемента задержки, вход которого связан с выходом второго. элемента задержки и стробирующим входом второго коммутатора сигнальный выход которого соединен с входом согласующего блока, причем сигнальный вход первого коммутатора подключен к выходу усилителя-расширителя, 1019311Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано в стробоск 11 рическихосциллографах.Известен стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий синхронизатор, генератор быстрого пилообразногонапряжения, блок сравнения, генератор пачек импульсов, генераторы ступенчато-пилообразного напряжения,сумматор и смеситель 11,Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсястробоскопический преобразователь,содержащий смеситель сигнальныйвход которого соединен с шиной преобразуемого сигнала, выход - с входом аналого-цифрового преобразователя, а управляющий вход - с выходомпервого счетчика импульсов, первыевходы которого подключены к первымвыходам регистра, а второй вход - квыходу элемента И, второй вход которого связан с выходом синхронизируемого генератора серий импульсов ивходом второго счетчика импульсов,первыми выходами соединенного с первыми входами первого блока совпадения кодов, выход которого подключенк первому входу элемента И, а вторыевходы - к выходам третьего счетчикаимпульсов и первым входам второгоблока совпадения кодов, вторые входыкоторого связаны с вторыми выходамирегистра, а выход - с вторым входомтретьего счетчика импульсов, первыйвход которого соединен с вторым выходом второго счетчика импульсов ивторым входом синхронизируемого генератора серий импульсов, первымвходом подключенного к выходу блокасинхронизации 2 3Недостатком этого устройстваявляется низкая точность преобразования.Целью изобретения является повышение точности преобразования.Зта цель достигается тем, чтостробоскопический преобразовательпериодических электрических сигналов,содержащий смеситель, выход которогосоединен с входом усилителя-расширителя, а сигнальный вход - с шинойпреобразуемого сигнала, элемент И,выходом подключенный к входу перво 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 го счетчика импульсов, блок совпадения кодов, первые входы которого свяЮзаны с выходами Второго счетчика импульсов, а вторые входы - с выходами третьего счетчика импульсов и согласующий блок, снабжен умножителемчастоты импульсов, блоком выделенияпериода, двумя коммутаторами Р сумматорами элементом ИЛИ, тремя элементами задержки и триггером, прямой вход которого соединен с выходом блока совпадения кодов, инверсный входс выходом первого счетчика импульсови входом первого элемента задержки,а выход - с вторым входом элементаИ, первый вход которого подключенк входу второго счетчика импульсов и выходу умножителя частоты импульсов входом связанного с входом третьегосчетчика импульсов и выходом блокавыделения периода, вход которого соединен с сигнальным входом смесителя,управляющим входом подключенного квыходу элемента И, стробирующемувходу первого коммутатора и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого связан с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, а выход - с входом преобразователя:кода, каждый из Р выходов которого соединен с Р-ми управляющими входами первого и второго коммутаторов и управляющим входом Р-го сум матора, вход которого подключен к Р-му сигнальному выходу первого коммутатора, выход - к Р-му сигнальному входу второго коммутатора, а стробирующий вход - к выходу третьего элемента задержки, вход которого связан с выходом второго элемента задержки и стробирующим входом второго коммутатора, сигнальный выход которого соединен с входом согласующего блока, причем сигнальный вход первого коммутатора подключен к выходу усилителя- расширителя.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства,Устройство состоит из смесителя 1, усилителя-расширителя 2, первого счетчика 3 импульсов, первого коммутатора 1 Р сумматоров 5, преобразователя 6 кода, элемента ИЛИ 7, первого 8, второго 2 и третьего 10 элементов задержки, второго коммутатора 11, согласующего блока 12, блока 13 выделения периода, умножителя 111 частоты импульсов, второго и третьего счетчиков 15 и 16 импульсов, блока10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 101 17 совпадения кодов, триггера 18 и элемента И 19Устройство работает следующим образом.Преобразуемый сигнал поступает на входы смесителя 1 и .блока 13 выделения периода. С выхода блока 13 выделения периода импульсы с периодом Т и частотой входного сигнала поступают на входы счетчика 16 и умножителя 1 ч. При совпадении кодов счетчика 15 и счетчика 16 на выходе блоха 17 совпадения кодов возникает импульс, который устанавливает триг. гер 18 в "1", после чего импульсы с выхода умножителя 111 частоты через элемент И 19 поступают на управляющий вход смесителя 1 и на вход пер. вого счетчика 3 импульсов. При за" полнении счетчика 3 сигнал на его выходе переключает триггер 18 в "О" и прохождение импульсов с выхода умножителя 11 через элемент И 19 прекращается. Затем цикл работы повторяется. На выходе блока 17 совпадения кодов формируются импульсы один импульс за период входного сигнала), смещающиеся относительно начала периода исследуемого сигнала, а на управляющий вход смесителя 1 поступает за период серия из Р импульсов с выхода элемента И 19. Момент появления первого импульса серии соответствуетпоявлению сигнала на выходе блока 17 совпадения кодов; чиСло Р импульсов в серии определяется максимальным числом, которое может регистрировать счетчик 3.Импульсы, амплитуды которых пропорциональны мгновенным значениям входного сигнала в моменты стробирования, с выхода смесителя 1 через усилитель-расширитель 2 и через коммутатор Ь поступают на сумматоры 5, где запоминаются. Причем, если первый импульс одной серии поступает на первый сумматор, то.второй - на второй сумматор, и т.д. "Р"-й - на "Р-й" сумматор. Распределение этих импульсов осуществляется с помощью преобразователя 6 кода, который управляет работой коммутатораКоммутатор ч коммутирует вход с тем сумматором 5, на который подается сигнал "1" с выхода преобразователя кода при наличии сигнала на стробиру"фющем входе коммутатора 11. Преобразователь 6 кода преобразует споследовательный код в параллельный.После .окончания серии стробимпуль. сов одного периода сигнал с выхода счетчика 3 церез элемент 8 задержкии элемент ИЛИ 7 поступает на входпреобразователя 6 кода, изменяя егосостояние на Ч", вследствие чегоследующая серия сигналов поступаетв сумматоры 5 со сдвигом на одинсумматор. Сигнал с выхода счетчика3 через элементы 8 и 9 задержки поступает на стробирующий вход комму-,татора 11, в результате чего инфор- .мация, записанная в одном из сумма"торов 5, на который подана "1", свыхода преобразователя б кода черезкоммутатор 11 передается на входсогласующего блока 12. Затем сигналс выхода элемента 9 задержки черезэлемент 10 задержки поступает натот сумматор, с которого была счита.на информация, и устанавливает егов исходное состояние. После этогоцикл работы повтоояется. Каждая серия строб-импульсов осуществляет запись Р значений входного сигнала, соответствующих различным, сдвинутым друг относительно друга, моментам времени, Затем информация одного из, сумматоров передается через коммутатор 11 на согласующий блок 12. Иомент появления пер- вого стРоб-импульса серии сдвигается при переходе. от одного периода к другому. Поэтому сдвиг относительно начала периода четвертого строб-импульса первой серии соответствует, третьему строб-импульсу второй серии, второму импульсу первой серии, первому строб-импульсу четвертой серии, Обусловленные этими строб-импульсами мгновенные значения входного сигнала соответствуют одной точке входного сигнала, Их отличие друг от друга вызвано только случайной составляющей погрешности преобразования и шумом на входе. Они последовательно подаются на один сумматор 5,в котором осуществляется их сложение.Устройство позволяет уменьшить влияние случайной составляющей погрешности преобразования и повысить отношение сигнал-шум.1019341 оставитель В,Ливши Редактор А.Шиш орректорГ,Рошко ина Техред М.Теп е а 4 В ЕЕ 4Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 3694/38ВНИИПИ113035,Тираж 710 сударственного коми делам изобретений и осква, %-35, Раушск Подписноеета СССРоткрытийя наб., д, 4/5