Устройство для определения параметров сложного сигнала

(59 4 С 01 К 19/О ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОСУДдРС ПО ДЕЛД ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 993458, кл. Н 03 К 5/153, 03,07,81,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано;цля регистрации максимальной амплитуды, знака и длительности биполярногосигнала сложной формы, Цель изобретения - расширение частотного диапазона, а также функциональных возможностей устройства - достигается за счетобеспечения измерения амплитуды и длительности сигнала. Устройство содержит диодные селекторы 1 и 2, инвертирующий и неинвертирующий усилители, выполненные на резисторах 3-8.и операционных усилителях 9 и 10,блоки 11 и 12, усилители-ограничители 13 и 14 и 15 и 16, элементы ИЛИ17 и 18, генератор 19 метки, элементыИ 20 и 22, элементы НЕ 21 и 24, триггер 23, элемент 25 задержки, аналогоцифровой преобразователь 26, выходнойрегистр 27, счетчик 28, шину 29 установки в исходное состояние, выходную30 и входную 31,шины. Устройство позволяет измерять не только полярностьисследуемого импульса, но и его амплитуду и длительность в широком частотном диапазоне, начиная с нуля, свысокой точностью и быстродействием.2 ил.1 13Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для регистрации максимальной амплитуды, знака и длительности финитного биполярного сигнала сложной формы,68792диодного селектора соединен с входнойшиной 31Устройство работает следующим образом.,Перед поступлением входного сигна 1Целью изобретения является расширение частотного диапазона, а также его Функциональных возможностей за счет возможности измерения амплитуды и длительности первой фазы сигнала,На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства;. на Фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство для определения параметров сложного сигнала, содержащее селектор на диодах 1 и 2, выходы которого подключены к входам инвертиру.ющего и неинвертирующего усилителей, выполненных на резисторах 3 - 8 и операционных усилителях 9 и 10, выходы которых соединены соответственно с входами блоков 11 и 12 дифференцирования и с входами усилителей-ограничителей 13 и 14, при этом выходы блоков 11 и 12 дифференцирования подключены соответственно через усилители-ограничители 15 и 16 производной от первой фазы к элементу ИЛИ 17, а выходы усилителей-ограничителей 13 и 14 соединены с входами элемента ИЛИ 18, причем выход генератора 19 метки времени подключен к второму входу первого элемента И 20, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 18, выход элемента ИЛИ 17 подключен через первый элемент НЕ 21 к первому входу второго элемента И 22, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера 23, нулевой вход которого через второй элесмент НЕ 24 соединен с выходом первого элемента ИЛИ 18 и третьим входом первого элемента И 20, а выход второго элемента И 22 подключен к входу элемента 25 задержки и управляющему вхо" ду аналого-цифрового преобразователя 26, выходы которого соединеныс информационными входами выходного регистра 27, а выход первого элемента И 20 соединен с входом счетчика 28, причем шина 29 установки в исходное состояние соединена с единичным входом триггера 23, с нулевыми входами счетчика 28 и выходного регистра 27, инвертирующий выход триггера 23 соединен с выходной шиной 30, а входла подачей команды на шину 29 установки в исходное состояние, триггер 23 устанавливается в состояние "1", а счетчик 28 и выходной регистр 27 в состояние "0", В устройстве коду 1 соответствуют положительный уровень и положительный перепад напряжения. 10 15 20 2 б 30 35 40 Рассмотрим работу схемы на примере регистрации максимальной амплитудыи длительности положительной первойполуволны входного сигнала (фиг,2).В этом случае сигнал через диод 1 ирезистор 3 поступает на вход операционного усилителя 9, с выхода которого сигнал поступает на усилительограничитель 13, преобразующий первую полуволну в прямоугольный положительный импульс Б, (фиг.2) такой же длительности (инструментальная погрешность не учитывается), а также на блок 11 дифференцирования и усилитель-ограничитель 16, преобразующие передний фронт входного сигнала в прямоугольный импульс Ц такой же длительности (фиг.2).Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 13 поступает через первый элемент ИЛИ 18 на второй вход первого элемента И 20, на первый вход которого подаются импульсы генератора 19 меток времени, на третий вход - высокий уровень от триггера 23, на выходе элемента И 20 появляются импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 28 в течение длительности первой Фазы. Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 16 через первый вход элементаИЛИ 17 и элемент НЕ 21 подается напервый вход элемента И 22, на второйвход которого подан высокий уровеньс единичного выхода триггера 23, навыходе элемента ИЛИ 17 появляетсяположительный прямоугольный импульс,длитльность которого соответствуетдлительности переднего фронта первойфазы входного сигнала, По заднемуфронту этого импульса на выходе эле 4 Б 50 5 б мента НЕ 21 формируется положительныйперепад, который через элемент И 22и элемент 25 задержки вызывает срабатывание аналого-цифрового преобразователя 26, Формирующего код, соотз13687 ветствующий максимальному значению напряжения П , а гакжЬ производится передача кода в выходной регистр 27,.По окончании первой полуволны по заднему фронту импульса П, прекращается счет импульсов счетчиком 28, через элемент НЕ 24 положительным перепадом напряжения устанавливается в 0" триггер 23, и выдается команда 10 "Передача, по которой коды счетчика 28 и выходного регистра 27 передаются для дальнейшего преобразования в физические величины - время и амплитуду. 15Нулевое состояние триггера 23 запрещает срабатывание элементов И 22 и 20 от второй и последующих полуволн сигнала.При отрицательной полуволне сиг нал поступает через диод 2 и резистор 4 на вход инвертирующего операционного усилителя 10, а с его выхода - на усилитель-ограничитель 14 и блок 12 дифференцирования. первая отрица тельная полуволна и ее передний фронт преобразуются аналонично рассмотренному случаю с положительной первой полуволной.Таким образом, предлагаемое уст- З 0 ройство позволяет измерить не только . полярность исследуемого импульса, но и его амплитуду и длительность в ши)роком диапазоне, начинающемся с нуля, с высокой точностью и быстродействи 35 ем, что обеспечивается использованием операционных усилителей во входных цепях и блоках дифференцирования, применением 10-разрядного быстродей-, ствующего аналога-циФрового преобра 40 зователя, высокой частотой генератора меток времени. Формула изобретения45Устройство для определения параметров сложного сигнала, содержащее шину установки в исходное состояние, два элемента И, триггер, единичный выход которого соединен с первым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, входную и выходную шины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, а также его функцио 92 4 нальных возможностей за счет возможности измерения амплитуды и длительности первой фазы сигнала, в устройство введены селектор полярности на двух диодах, инвертирующий и неинвертирующий усилители, два блока дифференцирования, два усилителя-ограничи- теля производной от первой фазы, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ, генератор меток времени, элемент задержки, аналого-цифровой преобразователь, счетчик импульсов, выходной регистр, причем входная шина подключена к диодному селектору и информационному входу аналого-цифрового преобразователя, выходы диодного селектора соединены с входами инвертирующего и неинвертирушщего усилителей, выход каждого из которых соответственно соединен с входом усилителей-ограничителей первой фазы и блоков дифАеренцирования, при этом выходы усилителей-ограничителей первой фазы соединены с входами первого элемента ИЛИ, а выходы блоков дифференцирования соединены с входами соответствующих усилителей- ограничителей производной от первой фазы, выход которых подсоединен к входам второго элемента ИЛИ, выходом подсоединенного через первый элемент НЕ к первому входу второго элемента И, выход генератора меток времени соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого элемента И и через второй элемент НЕ с нулевым входом триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а нулевой выход соединен с выходной шиной, причем выход первого элемента И соеди- нен с входом счетчика, выход второго элемента И непосредственно соединен с управляющим входом аналого-цифро- . вого преобразователя и через элемент задержки подключен к управляющему входу выходного регистра, выходы аналого-циФрового преобразователя соединены с информационными входами выходного регистра, а шина установки в исходное состояние соединена с единичным входом триггера и с нуле выми входами счетчика и выходного регистра.1368792 Фир Г оставитель Нехред М.Дидык Корректор О.Кравцов дакто вецк каз 2 113 оизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород роектная, 4 Тираж 772ИИПИ Государственногопо делам изобретений35, Москва, Ж, Рау Подписноекомитета .СССРоткрытийская наб., д. 4/5