Устройство для ввода информации

(56) 1. АвторскоеКф 780010, кл. 0 02. Патент США тУ 3 П.Ки Б.Ск в,новедева:Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЗФ 1 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ свидетельство СССР 6 Е 15/36, 1979.Мф 4051469,кл. Н. 03 К 13/00, 1975 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным входом устройства, первый аналого-цифровой преобразователь, вход которого. подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового преобразователя, а вьмоды являются выходами масштабирующего кода устройства, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу усилителя с программируемым коэффициентом усиления,а выход является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности усройства путем масштабирования входного сигнала, оно содержит компаратор,первый вход которого подключен к инФормационному входу устройства, второй вход - к выходу элемента аналоговой памяти, а выход - к входу разрешения записи элемента аналоговой памяти и входу запуска первого аналогоцифрового преобразователя, выход готовности которого подключен к стробирующим входам компаратора и регистрасоответственно, выходы регистра подключены к входам управления усилителя с программируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к информационному входу устройства, инвертирующий триггер Шмитта,вход которого подключен к информационному входу устройства, счетчик,счетный вход которого подключен квыходу инвертирующего триггера Шмитта, а выход - к входу сброса элемента аналоговой памяти, вход запускавторого аналого-цифрового преобразователя является входом запускаустройства, а информационные входысчетчика - входами управляющего кодаустройства.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки характеристик уз"кополосного случайного сигнала, вчастности текущего значения сигналаи текущего значения амплитуды сигнала в цифровой форме, в измерительныхсистемах и анализаторах с микропроцессорами и вычислительными машинами.Известно устройство для ввода информации, содержащее аналого-цифровой преобразователь и компаратор 1 .Недостатками этого устройства являются низкая точность преобразования и ограниченная область применения, поскольку в устройстве осуществляется преобразование только амплитуды входных сигналов.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устрой: 20ство для ввода .информации, содержащееэлемент аналоговой памяти, вход которого является информационным входомустройства, первый аналого-цифровой5,преобразователь, вход которого подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входыкоторого подключены к информационнымвыходам первого аналого-цифровогопреобразователя, а выходы являются З 0выходами масштабирующего кода устройства,усилитель с программируемымкоэффициентом усиления, второй аналого-цифровой преобразователь, вход ко"торого подключен к выходу усилителя 35с программируемым коэффициентом усиления, а выход является информационным выходом устройства 1 2 3.Недостатком этого устройства является то, что дляповьппения точности 40преобразования использованы два аналого-цифровых преобразователя, которые позволяют вводить только текущеезначение входного сигнала. При этом,оценивать амплитуду сигнала прихо.дится программными средствами в ЗВМ,что снижает общее быстродействиесистемы обработки информации,Цель изобретения - повьппение точности устройства путем масштабиро вания входного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным 55 входом устройства, первый аналогоцифровой преобразователь, вход которо" го подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового реобразователя, а выходы являются выходами масштабирующего кода устройства, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, второй аналого-Цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу усилителя с программируемым коэффициентом усиления, а выход является информационным выходом устройства, введены компаратор, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, второй вход - к выходу элемента аналоговой памяти, а выход - к входу разрешения записи элемента аналоговой памяти и входу запуска первого аналого-цифрового преобразователя, выход готовности которого подключен к стробирующим входам компаратора и регистра соответственно, выходы регистра подключе" ны к входам управления усилителя с программируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к информационному входу устройства, инвертирующий триггер Шмитта, вход которого подключен к информационному входу устройства, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу инвертирующего триггера Шмитта, а выход - к входу сброса элемента аналоговой памяти, вход запуска второго аналого-цифрового преобразователя является входом запуска устройства, а информационные входы счетчика - входами управляющего кода устройства.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый аналого-цифровойпреобразователь 1, компаратор 2, счетчик 3, регистр 4,усилитель 5 с программируемым коэффициентом усиления, инвертирующийтриггер Шмитта 6, второй аналогоцифровой преобразователь 7, информационный вход 8 устройства, информационный выход 9, вход 10 запуска,выход 11 масштабирующего кода, элемент 12 аналоговой памяти, управляющие входы 13,Усилитель 5 с программируемымкоэффициентом усиления может бытьвыполнен по схеме умножающего цифроаналогового преобразователя, а элемент 12 аналоговой памяти - по схемевыборки-хранения.3 1116Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал поступает на вход 8, Пусть в начальный момент элемент 12 аналоговой памяти находится в сброшенном состоянии. При положительной полуволне входного сигнала напряжение на первом входе компаратора 2 превышает напряжение на его втором входе, т,е. на выходе 1 О элемента 12 аналоговой памяти до момента достижения максимума входного сигнала, а следовательно, до достижения амплитудного значения, При этом напряжение на выходе эле мента 12 аналоговой памяти отслеживает входное до достижения амплитудного значения с некоторой задержкой, Досле прохождения входным сигналом максимального значения с учетом за паздывания, а также из-за того, что компаратор 2 может иметь гистерезис для повышения достоверности функционирования, происходит переключение компаратора 2. После срабатывания 25 компаратора 2, т.е. появления на его выходе нулевого логического сигнала, происходит запуск первого аналогоцифрового преобразователя 1, который преобразует максимальное (амплитуд- . Зо ное) значение входного сигнала, зафиксированное элементом 12 аналоговой памяти, в код амплитуды, который после окончания преобразования, по сигналу на выходе готовности первого ана- З 5 лого-цифрового преобразователя переписывается в регистр 4. На время выполнения преобразования сигналом с выхода готовности первого аналогоцифрового преобразователя 1,поступаю щим на стробирующий вход компаратора 2, запрещается появление на выходе компаратора 2 сигнала, разрешающего запись в элемент 12 аналоговой памяти новых значений сигнала. Масшта бирующий код с выхода регистра 4 поступает в ЗВМ и характеризует амплитуду исследуемого сигнала и масштаб текущего значения входного сигнала. Этот код также поступает на управляющие входы усилителя 5, который масштабирует входной сигнал.Масштабированный входной сигнал по 436 4ступает на вход второго аналого-цифрового преобразователя 7, которыйпо сигналам запуска от ЭВМ преобразует текущие значения масштабированного входного сигнала в код, который вводится в ЭВМ. Инвертирующий триггерШмитта 6 формирует на каждом периодевходного сигнала импульсы, которые поступают на счетный вход счетчика 3, который работает в режиме деления частоты, коэффициент деления которого может изменяться изменением кода на управляющих входах 13. В частном случае на эти входы может быть подан постоянный код (входы подключают к шинам единичного или нулевого логических сигналов непосредственно или через переключатели), Возможно также подключение к интерфейсу цифрового выхода ЭВМ в параллельном коде, что позволяет управлять режимом работы от ЭВМ. Импульс с выходасчетчика 3 обеспечивает сброс,элемента 12 аналоговой памяти и перевод устройства в исходное состояние.Поскольку сигнал на входе второго аналого-цифрового преобразователя 7 нормирован по амплитуде, его динамический диапазон относительно мал, сигнал может быть с удовлетворительной точностью преобразован аналого-цифровым преобразователем небольшой разрядности, а следовательно, и высокого быстродействия. Оценка амплитуды изменяется сравнительно редко, но так как амплитуда узкополосного случайного процесса меняется медленно по сравнению с текущим значением, это не вносит существенных искажений в преобразуемую информацию.Таким образом, изобретение.обеспечивает точный ввод информациио быстроменяющихся узкополосных случайных процессах как в виде оценки амплитуды, так и нормированного по величине этой амплитуды текущего мгновенного значения входного сигнала.Зто позволяет проводить более подробное исследование поступающего сигнала, расширяя область применения и повышая точность устройства..Алексеенко Техред И.Асталош та ССС рытий я наб,/5 аушс тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП Редак Заказ 31/39 Тир алВНИИПИ Государственпо делам изобрет113035, Москва, Ж698го комий и о рректор Г.Огардписное