Устройство для предъявления учебной информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 531 А 509 В 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВ И 21) 22) 461 72) ой т связи и вычислите изобретения являе хники, Цельюирение диустройствасхем. Сушас ей л, В 18 П,К,Павнит тических возможн зучении электрон и Г.И153)(56) 88,8)идетельство СССР9 В 9/00, 1983.етельство СССР9 В 9/00, 1983.етельство СССРВ 9/00, 1974,У 45 ВЛЕНИЯ 54)УЧЕБН ТРОЙСТВО ДЛЯИНФОРМАЦИИобретениесредствам тносится к технибучения и можетна лекционных и(57 с ользовано иях при изученииигналов автоматия актических з еобразовател ров ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 3790708/24-2 14,09,84 15.05.86. Бю Н,И.Гриненко .Полторацкий 681,3.071 ( 0 Авторское св 4045, кл. б 0 торское свид 5156, кл. 6 О торское свид 225, кл, С 09 гх систем управления, сист ность изобретения основана на использовании в устройстве последовательновключенных генератора прямоугольныхимпульсов, делителя частоты, генератора пилообразного напряжения, элемента сравнения, логического элемента И, коммутатора, а также приемникаквантованного сигнала, выполненного .в виде интегратора, и потенциометрического датчика. Коммутатор обеспечивает выбор режима работы и индикациюсостояния элементов квантователя, Засчет обеспечения перенастройки элементов и выполнения схемы устройствана прозрачной подложке, устройствообеспечивает обзор элементов монтажа.1 ил.Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано на лекционных и практических занятиях при изучении преобразователей сигналов автоматизирован ных систем управления, систем связи и вычислительной техники.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем обеспечения воэможности наблю дения процессов квантования непрерывных сигналов, установления связи между реальными элементами и их обозначением на схеме, между изменением номиналов элементов схемы и соответствующими реакциями,На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит генратор 120низкой частоты, потенциометрическийдатчик 2 и выполненный в виде интегратора 3 приемник квантованного сигнала, объединенные в блок 4 исследу.емых сигналов, генератор 5 прямоуголь 25ных импульсов, коммутатор 6, делитель7 частоты, генератор 8 пилообразногонапряжения, элемент 9 сравнения,элемент И 1 О, коммутатор 11, состоящий из коммутационных элементов 1221 и переключателя 22, и индикатор 23.Предлагаемое устройство работаетследующим образом,Предусмотрены три режима работы,"1 Квантование по времени", Квантование по уровню", "Квантование по.времени,и по уровню". Выбор режима работы осуществляется путем нажатия соответствующей клавиши переключателя22. В любом из трех режимов прецусмотрена возможность получения.осциллограмм напряжения и определенияпараметров сигналов на входах и выходах устройств, участвующих в преобразовании непрерывного сигнала.Подключение осциллографа или соответствующего измерительного прибора индикатора 23 осуществляется путем нажатияклавиши одного из элементов 12-21,Наличие перестраиваемых элементов коммутатора 11, а также генераторадатчика 2, генератора 5 и делителя 7позволяет получать качественные и количественные оценки процессов квантования непрерывных сигналов при достаточно широких диапазонах изменения 55номиналов элементов схемы квантования,В режиме 1 Квантование по времени"осуществляется квантование низкочастотного синусоидального (или другой формы ) сигнала, вырабатываемого генератором 1, Квантование осуществляется управляемой ключевой схемой коммутатора б, на один вход которой подается квантусмый сигнал, на другой- управляющие прямоугольные импульсы с делителя 7, подключенного своим входом к выходу генератора 5. Осциллограммы напряжений всех сигналов, в том числе и восстановленного в приемнике квантованного сигнала интегратора 3, демонстрируются с помощьютелеосциллографа в индикаторе 23, Поосциллограммам устанавливается какформа, так и параметры соответствующих сигналов (амплитуда частота,длительность и т.п.). В данном режиме демонстрируется (или исследуетсяв зависимости от вида и целей проводимых занятий ) практическое применение выводов теоремы В,А,Котельникова при построении квантователей, влияние изменения частоты следованияпрямоугольных импульсов, вырабатываемых генератором 5, на качество восстановленного сигнала интегратора 3;влияние изменения длительности прямоугольных импульсов, вырабатываемыхгенератором 5, на качество восстановленного сигнала; определение динамического диапазона входных сигналовквантователя минимальной и максимальной амплитуды низкочастотного квантуемого сигнала, вырабатываемого генератором 1),В режиме "Квантование по уровню"осуществляется квантование сигналадатчика 2 с промежуточным преобразованием: амплитуда сигнала на входе квантователя-длительность сигнала промежуточного преобразования-число импульсовв пачке на выходе квантователя,Прямоугопьные импульсы с генератора 5 подаются на входы делителя 7 и элемента 10. Импульсы с делителя 7 используются для запуска генератора 8, ко"торый. совместно с элементом 9 осуществляет промежуточное преобразование.Сигнал с выхода генератора 8 подается на вход элемента 9, в котором онсравниваетсяпо амплитуде с квантуеМЪя сигналом, поступающим через ком-.мутатор 11 от потенциометрическогодатчика 2, Длительность импульса навыходе элемента 9 определяется промежутком времени от момента запускагенератора 8 до момента сравненияамплитуд квантуемого сигнала и сигнала на выходе генератора 8, Промежуточный сигнал с выхода элемента 9, поступая на вход элемента 10,разрешает формирование выходного сигнала квантователя-пачки прямоугольных Импульсов,число которых определяется уровнемквайтуемого сигнала и длительностьюпромежуточного сигнала), Получениеосциллограмм напряжений в контрольных 1 Оточках и определение параметров соотретствующих сигналов производитсяс помощью телеосциллографа, подключенного к входам и выходам элементовквантователя через коммутатор 1. Вданном режиме можно демонстрировать(или исследовать) влияние частоты запуска генератора 8 на длительность иточность преобразования; влияние нелинейности характеристики генератора 208 На точность преобразования влияниепараметров импульсов генератора 5 накачество квантования; методику определения шага и ошибки квантования поуровню, динамического диапазона квантуемых сигналов и других характеристик квантования,В режиме пКвантование по времении по уровню" сигнал с генератора 1сначала квантуется по времени управляемой ключевой схемой коммутатора 6аналогично описанному ,а затем подвергается квантованию по уровню спромежуточным преобразованием (также, как это производилось для сигнала, снимаемого с датчика 2), Для перехода в этот режим в коммутаторе 11элемент 17 коммутируется с элементом22 и элементом 12 с элементом 20,В режиме "Квантование по времении по уровню", кроме перечисленныхдля первых двух режимов, можно иллюстрировать влияние длительностипромежуточного преобразования на точность квантования; характер методических ошибок, возникающих при цифровомпреобразовании,Предлагаемое устройство позволяет исследовать и демонстрировать процессы, протекающие в электронных схемах, обладает более широкими дидактическими возможностями и лучше учитывает специфику ряда близких по предмету дисциплин (таких как автоматизированные системы управления, вычислительная техника, связь и др,), так как обеспечивает большую наглядность прианализе процессов в аналоговых и импульсных электронных схемах как в процессе чтения лекций, так и при проведении практических занятий, что позволяет значительно повысить эффективность усвоения учебного материала,Формула изобретенияУстройство для предъявления учебной информации, содержащее генератор низкой частоты, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и индикатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены потенциометрический датчик, интегратор и последовательно включенные генератор прямоугольных импульсов, делитель частоты, генератор пилообразного напряжения, элемент сравнения, элемент И и второй коммутатор, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом индикатора, входом интегратора и вторым входом элемента сравнения, а второй, третий, четвертый, пятый,шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый входы - с выходом элемента сравнения, выходом генератора пилообразного напряжения, первым выходом делителя частоты, выходами генератора прямоугольных импульсов, первого коммутатора, генератора низкой частоты и потенциометрического датчика, вторым выходом делителя частоты и выходом интегратора соответственно, второй вход первого коммутатора подключен к второму выходу делителя частоты, первый вход элемента И соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов и входом делителя частоты, а второй вход - с выходом элемента сравнения, вход генератора пилообразного напряжения соединен с вторым выходом делителя частоты.1231531 оставитель А.КарловТехред В.Кадар Корректор Л,Патай дактор Л,Пчелинская Закаэ 3022 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, у роек тная,Тираж 455 ВНИИПИ Государственн по делам иэобрет 113035, Москва Же е еПодписноего комитета ССС