Устройство для регистрации и определения параметров импульсных сигналов

(5 в 4 г 01 К 2902 ОПИСАН К АВТОРСКОМ ОБРЕТЕНИ ЛОГ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕПЬСТВУ(56) Авторское спггдетельс тво СССР1092415, кл, Г 01 К 13/02, 0601,83 (5 ч) УгттойСтвг ЛЯ РРГИСтМПИ 11 И РеЛВлеиия ИАРАиетРОВ импульсеъых СИ ГИАЗЭВ(57) Изобретение относится к из:1 ерительной технике и способствует расщирению функциональных возможностей устройства. устройство содержит аналоговый ключ 1, блок 2 выборки хранения, компараторы 3-5, блок 6 подбора цифрового эквивалента, управляемые. 801368819 счетчики 7-9 импульсов регистр 10максимума, накопитель 11, блок 1выбора адреса, цифровой коммутатор13, гифроаналоговый преобразователь1 й и блок 15 управления. Введениеблока 16 выборки-хранения, аналоговьсумматоров 17 и 18 и регистра 19 минимума позволяет производить регистрацию импульсного сигнала, его воспроизведение в пифровой и аналоговойформах, а также ггроводггть измерениеего дчительности, фронта и среза, Врежиме воспроизведения не требуетсявысокого быстродействия от компараторов 3-5, счетчиков 7-9 и аналоговых сумматоров 17 и 18 благодаря выбопУ низкой частоты воспроизведения,что упрощает схемную реализацию ил.Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для автоматического измерения параметров импульсов и является усо 5 вершенствованием известного устройства по автсв. У 1092415.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства - обеспечение измерения параметров импульсов с ненулевым начальным уровнем.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. 15Устройство включает аналоговый ключ 1, первый блок 2 выборки-хранения, первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, блок 6 подбора цифрового эквивалента, первый 7, второй 8 и третий 9 управляемые счетчики импульсов, регистр 10 максимума, накопитель 11, блок 12 выбора адреса, цифровой коммутатор 13, цифроаналоговый преобразователь 14, блок 15 уп равления, второй блок 16 выборки- хранения, первый 17 и второй 18 аналоговые сумматоры, регистр 19 минимума, причем аналоговый ключ, блок выборки-хранения, первый компаратор 30 3 и блок 6 подбора цифрового эквивалента соединены последовательно, выход последнего подключен к входу регистра 10 максимума, входу цифрового накопителя 11 и первому входу цифрового коммутатора 13, к второму и третьему входам которого подключены соответственно выход регистра 10 максимума и выход цифрового накопителя 11, выход циФрового коммутатора под ключен к входу цифроаналогового преобразователя 14, выход которого соединен с первым входом аналогового ключа 1 и первыми входами трех компараторов 3-5, выход второго компара тора 4 подключен к первым установочным входам первого 7, второго 8 и третьего 9 счетчиков импульсов, выход третьего компаратора 5 подключен к вторым установочным входам второго 8 и третьего 9 счетчиков импульсов, счетные входы счетчиков соединены с входами блока 12 выбора адреса, адресные выходы которого подключены к соответствующим входам цифрового накопителя 11, вторые входы трех компараторов 3-5 подключены к выходу блока 2 выборки-хранения, второй вход аналогового ключа 1 соединен с шиной входного сигнала, управляющие входы аналогового ключа 1, блока 2 выборки-хранения, компараторов 3-5 цифрового накопителя 11, блока 6 подбора цифрового эквивалента и блока 12 выбора адреса подключены к соответствующим выходам блока 15 управления, выход первого блока 2 выборки-хране" ния подключен к вторым входам второго 4 и третьего 5 компараторов соответственно через первый 17 и второй 18 аналоговые сумматоры, вторые входы которых подключены к выходу второго блока 16 выборки-хранения, первым входом подключенного к выходу аналогового ключа 1, вторым входом - к выходу блока 15 управления, информационный и установочный входы регистра 19 минимума соединены с соответствующими входами регистра 10 максимума, а выход - с четвертым входом цифрового коммутатора 13,Устройство работает в двух режимах, Первый режим - режим регистрации импульсного сигнала, второй - определение параметров импульсного сигналаВ первом режиме работы проиэводится дискретизация входного импульсного сигнала Ц (С), аналого-цифровоепреобразование дискретных значений П (Т,), запоминание в накопителе дискретных значений в цифровой форме, выявление максимального и минимального значений сигнала и запоминание этих значений соответственно в регистрах максимума и минимума, Под действием управляющего сигнала в виде постоянного уровня с блока 15 управления аналоговый ключ 1 подключаетвходы первого 2 и второго 16 блоков выборки-хранения к входу устройства, а цифровой коммутатор 13 - вход цифроаналогового преобразователя 14 к выходу блока 6 подбора цифрового эквивалента. Из блока 15 управления напервый блок 2 выборки-хранения поступают импульсы выборки, следующие с частотой дискретизации, которые фиксируют на входе первого компаратора3 напряжение, равное мгновенному эначению импульсного сигнала Ц (С ) вмомент поступления импульса выборки.Блок 6 подбора цифрового эквивалента,цифроаналоговый преобразователь 14и первый компаратор 3 в совокупностиобразуют аналого-цифровой преобразователь, который под действием импуль 1368819сов с блока 15 управления преобразует напряжение И (1,) , зафиксированное на выходе первого блока 2 выборки-хранения в цифровой код коток к5 рый формируется на выходе блока 6 подбора цифрового эквивалента, а на выходе цифроаналогового преобразователя 14 устанавливается аналоговая величина, близкая к Б (й) и отличающаяся от нее на величину погрешности преобразования. По окончании аналого-цифрового преобразования величины П (;) на управляющий вход накопителя 11 поступает импульс с 15 блока 15 управления, осуществляющий запись кода величины Б (б,) в ячейку, адрес которой определяется выходным кодом блока 12 выбора адреса. После окончания записи на блок 12 вы бора адреса поступает импульс с выхода блока 15 управления, устанавливающий новый адрес ячейки накопителя 11 для записи цифрового эквивалента следующего мгновенного значения 25 Б (с; ). В результате многократного повторения циклов преобразования первого режима в накопитель 11 последовательно записываются отдельные дискретные значения входного сигнала ЗО в цифровой форме, В этом же режиме работы определяются минимальный и максимальный уровни входного сигнала Б (с). Для этого в начале каждого 1-го цикла преобразования очередного значения И (С.), фиксирующегося на выходе первого блока 2 выборки-хранения, первым компаратором 3 производится сравнение этого значения с предыдущим дискретным значением О (Т;,),40 которое в предыдущем (-1)-м цикле устанавливается на выходе цифроаналогового преобразователя 14, Для этого на управляющий вход первого компаратора 3 с блока 15 управления 45 перед каждым циклом аналого-цифрового преобразования поступает импульс опроса. Если выполняется условие У (ь,) ) 13,к(с;, ), то под действием выходного сигнала первого компаратора 3 цифровой эквивалент величины Б (Т;,), хранящийся в блоке 6 подбора цифрового эквивалента, записывается в регистр 19 минимума, если У (1; ) ( У ,(С ), то под действием выходного сигнала первого компаратора 3 цифровой эквивалент величины У (й;,) записывается в регистр 10 максимума, После окончания первого режима работы все ячейки накопителя 11 заполняются дискретными значениями Б (с ), в регистре 19 минимума записывается код, соответствующий минимальному значению импульсного сигнала Б, а в регистре 10 максимума - код максимального значения импульсного сигнала У .Во втором режиме работы производится считывание заполненных в накопителе 11 дискретных значений Б(Т ) в цифровой и аналоговой формах и определение временных параметров импульса - длительности, фронта и среза.В этом режиме под воздействием управляющих сигналов с выхода блока 15 управления аналоговой ключ 1 подключает выход цифроаналогового преобразователя 14 к входам первого 2 и второго 16 блоков выборки-хранения, а цифровой коммутатор 13 - выход регистра 19 минимума к входу цифроаналогового преобразователя 14. При этом на его выходе формируется аналоговая величина, равная У, , которая под воздействием управляющего импульса с блока 15 управления, поступающего на вход второго блока 16 выборки-хранения, фиксируется на выходе второго блока 16 выборки-хранения. Затем под воздействием управляющего сигнала с выхода блока 15 управления цифровой коммутатор 13 подключает выход регистра 10 минимума квходу цифроаналогового преобразователя 14, при этом на выходе последнего формируется аналоговая величина, равная Б , которая под воздействиеммаксуправляющего импульса с блока 15 управления, поступающего на вход первого блока 2 выборки-хранения, фиксируется на выходе первого блока 2 выборки-хранения. С выходов первого 2 и второго 16 блоков выборки-хранения зафиксированные напряжения Б и Б, поступают на входы первого 17 и второго 18 аналоговых сумматоров, На выходе первого аналогового сумматора 17 формируется напряжение(11 м,к, - ), на выходе второго аналогового сумматора 18 - напряжение П = Ум+0,9(Б,С -Бц).Далее под действием управляющего сигнала с блока 15 управления цифровой коммутатор 13 подключает выход накопителя 11 к входу цифроаналогового преобразователя 14, Одновремен1368819 Б(г.) уровня 0,1 амплитуды, т.е, длительности импульса 1= М 7 О , где й = , - г - интервал дискретизации в режиме записи. В счетчике 8 записывается И код, соответствующий длительности фронта , ф = М 86 в счетчике 9 - код И 9, соответствующий длительности среза входного импульса г, , , = М 9 ЯТаким образом, предлагаемое устройство познопяет производить регистрацию импульсного сигнала, его носпроиэведение в цифровой (с выхода накопителя 11) или аналоговой (с выхода цифроаналогового преобразователя 14) форме, а также измерение длительности, фронта и среза, В режиме воспроизведения при обеспечении высокой точности измерения параметров не требуется высокого быстродействия от компараторон, счетчиков, аналоговых сумматоров эа счет выбора низкой частоты носпроизведе 15 Формула и з о б р е т е и и я нтохин Корректор АвТяско Редактор И.Шулла Техред И.Попович Заказ 288/48 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.н/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но управляющие сигналы с блока 15 управления устанавливают накопитель 11 в режим считывания информации, а блок 12 выбора адреса - в режим последовательной выдачи адресов, на 5 чиная с первого. В результате на выходе накопителя 11 последовательно появляются коды, соответствующие ранее записанным значениям Б,( ), которые преобразуются цифроаналоговым преобразователем 14 в напряжение, поступающее на первые входы второго 4 и третьего 5 компараторов. В этом режиме выходное напряжение Бцс, цифроаналогового преобразователя 14 повторяет форму входного сигнала, но в другом масштабе времени, определяемым частотой смены адресов блока 12 выбора адреса. При выполнении условия 0 (С)э Б что соответствует началу фронта П цо, под воздействием импульса опроса, поступающего с блока 15 управления на второй комгаратор 4, положительный 25 перепад с выхода последнего разрешает начало счета первого 7 и второго 8 счетчиков, которые считают импульсы с выхода блока 15 управления, следующее с частотой смены адресов блока 12 выбора адреса. При достижении 13 (С) значения Б, т.е. при выполнении условия Б ц(г.) О на выходе компаратора 5 формируется отрицательный перепад, запрещающий работу счетчика 8, счетчик 7 продолжает счи 35 тать. При дальнейшей смене адресов блока 12 выбора адреса на очередном такте выполняется условие Бц (с)Б что соответствует началу среза Б, на выходе компаратора 5 формируется положительный перепад напряжения, разрешающий работу счетчика 9, который считает импульсы смены адреса до выполнения условия Бц, (с) Пкогда отрицательный перепад с выхода компаратора 4 запрещает работу счетчиков 7 и 9. При этом в счетчике 7 записывается код И 7, соответствующий времени превышения импульсомСоставитель В.А ния, что упрощает схемную реализацию. Устройство для регистрации и определения параметров импульсных сигналов по авт.св. У 10924 15, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй блок выборки-хранения, два аналоговых сумматора и регистр минимума, причем выход первого блока выборки-хранения подключен к вторым входам второго и третьего компараторов соответственно через первый и второй аналоговые сумматоры, вторые входы которых подключены к выходу второго блока выборки-хранения, первым входом подключенного к выходу аналогового ключа, вторым входом - к выходу блока управления, информационный и установочный входы регистра минимума соединены с соответствующими входами регистра максимума, а выход - с четвертым входом цифрового коммутатора