Устройство для определения гистограмм распределения длительностей выбросов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(4 б) Дата опубликования описания 30.06.77 1) М. Кл.т 15/36 Гасударственный наинтвт Совета Инннвтров СССР нв двлви нзвврвтвннй п вткрвпнй.3 (088,8 Виленкин, Б. В. Козловский, Б. П. МЕ. ф. Пузако н Ю. О. Штеренберг Ю72) Авторыизобретения аявитель СТОГРАММ ЫБРОСОВ(54 ) УСТРОЙСТВО РАСПРЕДЕЛЕНИ ОПРЕДЕЛЕНИДЛИТЕЛ ЬНОСТЕ областн вычисбыть нспользопроцессов. в 1Изобретенне относится клительной техники н можетвано для анализа случайныхокеанология, радиолокации н т.д.Известно устройство. для определення гнстограмм, содержащее генератор снгналов квантования, выход которого подключен к первым входам детектора пересечений уровни н днскримннатора длнтельностей выбросов, вторым входом соединенного с выходом детектора пересечений уровня, второй вход которого подсоединен к выходу устройства, блоки текущего усреднения н первую н вторую группы элементов "И", выходы которых связаны с входами блоков текущего усреднения.Цель нзобретения - повышение точностн определения гистотрамм прн сохраненнн простоты реализапнв текущего усреднення н регистрации результатов анализа.Это достигается тем, что в устройство введены первое наборное. поле, входы которого соединены с кодовыми выходамн генератора сигналов квантования, блок совпадения, входом подсоединенный к выходу первого наборного поля, трнггер, первый вход которого подключен к выходу блока совпадення, а второй вход - к выходу генератора сигналов квантования, делнтель, вход 5 которого соединен с выходом генераторасигналов квантования, второе наборное по ле, входы которого подключены к разрядным выходам делнтеля,Кроме того, устройство содержнт блок 10 запаздыванкя, первый вход которого подсоединен к выходу детектора пересеченнй уровня, а второй вход - к выходу генератора сигналов квантования, блок унравлення, первый н второй входы которого.свя заны с выходами детектора пересеченийуровня н второго наборного поля соответственно а первый выход - с первымн входамп второй группы элементов Иф, первую труппу трнггеров. Еднннчные входы 20 триггеров соединены с первыми разрядными выходамн дискриминатора длительностей выбросов, нулевые входы - с вылодом блока запаздывання, а выходы - с первымн входами первой группы элементов 25 "И" соответственно. Устройство содержнт512473 также вторую группу триггеров, единичные,входы которых соединены с вторымн разрядными выходами дискриминатора длительностей выбросов, нулевые входы - с торым выходом блока управления, единичныевыходы - с вторыми входами второй группы элементов И соответственно, а пулевые выходы - с информационными входами блока управления. Вторые входы пер-,вой труппы элементов "И н третьи входы9второй группы элементов Иф подключены квыходу триггера, третьи входы первой группы элементов "И н четвертые входы вто-,рой группы элементов И - к другому входу устройства, четвертые входы первой щбпы элементов "И" н пятые входы второйгруппы - к. шине нулевого потенцнала.Блок-схема устройства приведена на чертеже.Источник сигнала исследуемого процесса чрх (1 ) соединен с аегекгором 1 пересечений уровня, генератор 2 сигналов квантования с детектором 1, делителем 3 и дискриминатором 4 длительностей выбросов. Детектор 1 связан с входом дискриминатора 4 длн-щтельностей выбросов и блоком 5 запаздывания, второй вход которого соединен с генератором 2, Выходы дискриминатора 4 подключены к единичным входам первой н вто-.рой групп триггеров 6-9. Общий вход сбро,30са триггеров 6,7 подсоединен к выходу блока 5, выходы триггеров 6-9 к элементам"Й ф 10-13, аналоговые входы которых соедныены с источником эталонного напряжениян землей, Выходы элементов "И 10-13 8подключены к блокам 14 17 текущего усреднения, выходы труппы триттеров 8,9 к входам блока 18 управления, остальныевходы которого соединены с детектором 1н терез наборное поле 19 - с выходами де лителя 3. Выходы блока 18 связаны с элементамн "И 12, 13 и общим входом сброса группы трата еров 8, 9. Генератор 2представляет собой переечетную схему епереключаемым коэфФициентом пересчета. 4Высокостабнльный, например кварцевый, ,опорный генератор 20.соединен со счетнымвходом счетчика 21, выходы разрядов счеъчика через тумблерный регистр 22 н блок23 совпадения - с входом сброса счетчи- ООка 21. Выход блока 23 являегся источником сигналов квантования. Выходы разрядовсчетчика подключены также через наборноеполе 24 к блоку 25 совпадения, выход последнего к нулевому входу триттера 26, Иединичный вход которого соединен с выходом блока 23. Нулевой выход триггера 26соединен с входами запрета отпирания элементов "И" 10-13,Устройство работает следующим образом, бэ 4Детектор 1 формирует сигнал окончаниивыброса, еслн в момент прихода очередного снгнала от генератора 2 знак сигналаХ ( Ф у отлнчаетея от его значення вмомент предыдущего квантования, По этомуснгналу дискриминатор 4 устанавливает вединнчное состояние один нз триггеров 69, соответствующий номеру градации закончившегося выброса. Если этот номерне превосходит номер, соответствующийтриггеру 7, то после устновкн одного изтриттеров 6, 7 он будет сброшен ровночерез орин интервал квантования сигналомот блока 5, Прн этом соответствующнй,элемент И посылает нмпульс эталонногонапряжвння длительностью,в один интер,вал квантования в соединенный с нам блоктекущего усреднения,Если днскрнмннатор 4 устанавливает вединичное состояние один нз триггеров 8,9, то сигнал окончания выброса с детектора 1 переводит блок 18 в состояние ожидания полного положительного полупериода снгнала с выбранного на наборном поле разряда делителя 3. Прн появлении положительного сигнала на выходе набориого поля он передается на вход блока 18и поступает на элементы Иф; элемент И"соответствующий градации закончившегосявыброса, соединяет вход соответствующего блока усреднения с источником эталонного напряжения, По окончании положительного полупериода сигнала с наборного поля 19 блок 18 переходит в исходное состояние, посылая на триггеры 8, 9 снгнал сброса н переключая вход блока усреднения на землю. Таким образом, в однцнз блоков 16,17, соответствующий номеру градации закончившегося выброса, генернруется нмнульс эталонного напряжения,длительность которого постоянна с высокой точностью, так как определяется по-лупер иодом сигнала, образованного делением частоты высокостабнльного генератора.Выходные сигналы блоков 14, 15 определяются формулойУ тт Чпит гСКгде У - выходное напряжение-й схемы усреднения;- частота выбросов-й градация длительностей;:Ц - эталонное напряжение;Тк - период импульсов генератора сигналов квантования.Выходные сигналы блоков 16,17 определяются формулойЧ =ттТ и тт .т,офппт д П ппт гОКгде Т - длительность полупериода ситна-аа делителя частоты;р номер разряда делителя частоты, подключенного через наборное поле 19 н блок 18. бТаким образом, выходные сигналы блоков 16,17 имеют увеличенную в 2 раз величину по сравнению с выходными сигналами блоков 14,18.С точки зрения повышения точности же- Ю лвтельно, чтобы длительности импульсов, посылаемых в схемы усреднения, были возможно большими. Соответственно номер р разряда делителя 3, подключаемого к блоку 18, определяется иэ следующих сообрвже- й ний.Импульс, посылаемый в блок усреднения, должен закончиться до появления следующего выброса, градация длительности которого соответствует одному из триггеров, соеди- ф пенному с блоком 18. Поэтому за время наименьших длительностей соответствующей группы градаций блок 18 должен придти в исходное состояние В худшем случае, коглавмомент конца выброса положительный . хв полупериод сигнала с делителя 3 только что мчался, могут потребоваться три полупериоаа.Соответственно 3 Т ф 2 Т илиу А303-тек2 "мниПо последнему соотношению подбирается максимально возможный номер разряда де-лителя р.В зависимости от числа градаций изме ряемых распределений в измерителе гистограмм может быть несколько логических схем ,аналогичных блоку 18. В ыекоторых случаях может быть целесообразно (если желательно в каждой градации иметь максимвль- й ную амплитуду выхода) уменьшить число градаций, обьединенных в группу вплоть до одной. В атом случае аналогичный блок 18 соединяется с выходом только одного триггера. Эквивалентная постоянная времени каждого канала усреднения регулируется скважностью отпирания вентильной схемы как при подключении входа блока усреднения на землю, так и на источник аталонного напряжения, Интервал квантования генератора 2 за- ка дается числом периодов генератора 20, По окончании установленного на регистре 22 числа периодов сигнала генератора 20 счет- чик 21 сбрасывается и вновь начинает счет от нулевого состояния. Сигнал сброса счет щ чика 21 переводит в единичное состояние триг ер 26. Этот триггер устанавливается в нулевое состояние через заданное на наборном поле 24 число периодов генератора 20 после момента сброса счетчика 21. Та-щ ким образом, триггер 26 включается в единичное состояние со скввжностью р, равной отношению двоичного числа, установленного нв регистре 22, и числа, установленного на наборном поле 24. При включении трщтера 26 на его нулевом выходе исчезает напряжение запрета, подаваемое в остальную часть интервала квантования иа элементы И.Эквивалентная постоянная времени схем усреднения при подаче на вентильные схемы сигналов запрета определяется формулой;,1 акв =Ргде%С - йостояннвя времени ЙС - цепи усреднения.При постоянной установке наборного поля 24 изменение регистра 22 пропорционально изменяет постоянную времени усреднения, интервал квантования и границы градаций длительностей. Поэтому при изменении временного масштаба исследуемого процесса перестройка измернтЬля гистограмм осуществляется чрезвы айно просто.Формула иэобре тенияУстройство для определения Гистограмм распределения длительностей выбросов, содержащее генератор сигналов квантования, выход которого подключен к первым входам детектора пересечений уровня и дискриминатора длительностей выбросов, второй ьход которого соединен с выходом детектора пересечений уровня, второй вход которого подключен квходу устройства, блоки текущего усреднения, первую и вторую группу элементов "И выходы которых соединены с входами блоков текущего усреднения соответственноо т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно аодержит первое наборное поле, входы которого соединены с кодовыми выходами генератора сйгналов квантования, блок совпадения, вход которого подключен к выходу первого наборного поля, триггер, первый вход которого подключен к выходу блока совпадения, а второй вход - к выходу генератора сигналов квантования, делитель, вход которого подключен к выходу генератора сигналов квантования, второе наборное поле, входы которого подключены к разрядным выходам делителя, блок запаздывания, первый вход которогоГподключен к выходу детектора пересечений уровня, а второй вход - к выходу генератора сигналов квантования, блок управления, первый и второй входы которого соединены с выходами детектора пересечений уровня и второго наборного поля соответственно, а512473 Составитель Э, СечинаТехред И. Асталош КорректорЕ, Скуч дактор И. Грузо раж 864 Подписное ого комитета Совета Минис обретений и открытий Ж, Раушская наб, и. 4 Ти дарственн делам иэ Москва,аэ 956/50 ЦНИИПИ Г СССР 1303 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, 1 ул. Проектная, 4 Упервый выход - с первыми входами второй группы элементов "Иф, первую группу трит- геров, единичные входы которых соединены с первыми разрндньимн выходами дискриминатора длительностей выбросов соответственно нулевые входы - с выходом блока запаздывания, а выходы - с первыми входами первой 1 рунпы элементов И соответственно, вторув группу триггеров, единичные входы которых соединены с вторыми разряд ными выходами дискриминатора длительностей выбросов, соответственно нулевые входы - с вторым выходом блока управления,единичныч выходы - с вторыми входами втерМ группы элементов гь соответс твенно,нулевые выходы - с ннформапионными входами блока управления, вторые входы первой группы епементов "И и тр;,ы входывторой группы элементов фИф соединены свыходом тригге 9 а, третьи входы первой грузны элементов ъ и четвертые входы второйгруппы элементов фИф подключены к другому входу устройства, четвертые входы первой группыэлементов фИф и пятые входывторой группы элементов фИф подключены кшиве нулевого потенциала.