Аналого-цифровой стробоскопический преобразователь

. Изобретение относится к измерительнойтехнике и используется для построенияцифровых стробоскопических вольтметров.Известен аналого-цифровой стробоскопический преобразователь, содержашийдискриминатор мгновенных значений (ДМЗподключенный одним входом к выходустроб-генератора, другим - по входу устройства,.третьим - к выходу цифроаналогового преобразователя (БАП) и блокуправления, подключенный первым выходом. квходу декадного счетчика. Устройство содержит также два реверснвных счетчика,два коммутатора, две схемы:совпаденияи многовходовый вентильЦ,Недостатком данного устройства является низкое быстродействие преобразования в произвольно выбранной точке.Бель изобретения - повышение быстродействия преобразователя,Поставленная пель достигается тем,что в аналого-цифровой стробоскопическийпреобразователь, содержаший дискриминатор мгновенных значений, первый вход 2которого соединен с выходом нифроаналогового преобразователя, второй вход - свыходом строб-генератора, третий входс первым выходом источника входногонапряжения, второй вход которого соединен с первым входом блока управления,первый выход которого соединен с входомсброса декадного реверсивного счетчика,второй выход - с входом вычитания декадного реверсивного счетчика, третий вы- Оход - с входом сложения декадного ревер-,сивного счетчика; четвертый выход - свходом строб-генератора, введены дватриггера, регистр сдвига и регистр хра нения, прямые выходы всех разрядов которого соединены с входами цифроаналого-вого преобразователя, инверсный выходстаршего. разряда - с синхронизнруюшимвходом первого триггера, первый вход с выходом дискриминатора, мгновенных:значений, второй вход - с первым входом .регистра сдвига, входом строб-генератораи синхронизируюшим входом второго триггера, третьи входы - с выходными регистрами сдвига, выход старшего разряда которого соединен с 3 -входом второго триггера, при этом четвертый вход регистрахранения соединен с выходом первого триггера и вторым входом блока управления, 5пятый вход - с Р -входом второго триггера и пятым выходом блока управления,шестой вход - с шестым выходом блокауправления и вторым входом регистрасдвига, инверсный выход старшего разряда которого соединен с Х-входом второго триггера, выход которого соединенс 1 и Р -входами первого триггера,На фиг. 1 представлена структурнаясхема аналого-цифрового стробоскопического преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу аналого-цифрового стробоскопического преобразователя (АПСП) .АБСП содержит ДМЗ 1, строб-генератор 2, регистр 3 хранения, ЦАП 4, регистр5 ; сдвига, блок 6 управления, триггеры7 и 8, декадный реверсивный счетчик 9,источник 10 входного сигнала,Преобразователь имеет два режима ра боты: режим уравновешивания, включающий И тактов;и режим обработки.фВ режиме уравновешивания производится преобразование входного сигнала в цифровойкод по программе поразрядного уравнове- З 0шивания, а в режиме обработки - коррекция,аддитивной погрешности и преобразование двоичного кода в двоично-десятичный,В начале цикла преобразования блок 6управления формирует на первом выходеимпульс "Сброс" (фиг. 2 Ц ) и на шестомвыходе импульс "Установка" (фиг. 2 д ).Импульс "Сброс" поступает на вход сбросреверсивного декадного счетчика 9, который устанавливается в нулевое состояние,а импульс Установка - на шестой входУ Ф40.регистра 3 хранения и второй вход регистра 5 сдвига, при этом во всех разрядах регистра 3 хранения и 5 сдвига,кроме первого, записываются нули, а впервом разряде записывается единица45Кроме того, на четвертый вход регистра 3. хранения с выхода триггера 8 режимапоступает уровень логического нуля(фиг, 28). На выходе ЦАП 4, управляемого цифровым кодом с регистра 3 хранения, появляется компенсирующее напряжение 0(, соответствующее старшемуразряду ЦАП, и начинается первый тактуравновешивания,По сигналу строб-генератора 2 (фиг,2 г )ДМЗ 1 сравнивает мгновенное значениесвходного сигнала 0( с компенсирующимсигналом обратной связи 0 и, в зависимости от их соотношения, выдает цифровой сигнал Много или Мало, на первый вход регистра 3 хранения,Если сигнал обратнойсвязи превышаетмгновенное значение входного сигнала,то на выходе ДМЗ 1 появится сигнал"Много"которому соответствует уровень логической единицы. Этот сигналустановит старший разряд регистра 3хранения в нулевое состояние и, тем самым, выключит старший разряд ПАП.Если сигнал обратной связи 0 окажется меньше входного, то в старшемразряде регистра 3 хранения останется 1,при этом одновременно блок 6 управлениивыдает тактовый импульс (фиг. 2 д), покоторому в следующий разряд регистра 3хранения .записывается 1 ", который перепишется в следующий разряд регистра 5сдвига, и начнется второй такт уравновешивания, на котором включается следующий разряд ИАП и повторяется операциясравнения.Тактовые импульсы, управляющие работой преобразователя в режиме уравновешивания, вырабатывает блок 6 управления, согласно сигналам синхронизации отисточника входного сигнала 10.йПроцесс уравновешивания протекаетпо программе поразрядного уравновешивания и заканчивается, независимо от величины входного сигнала, через М тактов,где, - число разрядов преобразователя.На и+ 1 такте включается вспомогателный триггер 7, в который ) -ным тактовым импульсом переписывается единицаиз последнего разряда регистра 5 сдвига.В регистре 3 хранения к этому моментууже сформирован код, соответствующиймгновенному значению входного сигнала.Уровень логического нуля, появившийсяна инвертирующем выходе, триггера 7, нар+ 1 такте преобразования переключаеттриггер 8 в положение, соответствующеережиму обработки информации. В этом режиме на вход блокировки регистра 3 хранения поступает уровень логической "1"(фиг, 2),В режиме обработки блок 6 управленияпрекращает формировать тактовые импульсы, связанные по времени с повторяющимся входным сигналом, и включает источник счетных импульсов высокой частоты,входящий. в состав блока,Счетные импульсы поступают из блока6 управления на пятый вход регистра 3и на установочный Я -вход триггера 7,Первый импульс выключает триггер 7 и,тем самым, снимает уровень логического ."0" с установочного входа триггера 8 режима. Вычитание импульсов иэ кода, находившегося в регистре 3 хранения к началу режима обработки, продолжается дотех пор, пока во всех разрядах регистра 3 3хранения не появятся нули, а в старшемразряде регистра 3 хранения - единица,при этом с инвертируюшего выода старшего разряда поступает сипнална синхронизируюший вход триггера 8 и устанавлифвает его в положение, соответствующеережиму уравновешивания.Таким образом, число счетных импуль, сов, поступившее в регистр хранения, наединицу превышает число, записанное вэтом регистре в результате уравновешивания, что эквивалентно постоянному ад дитивному сдвигу результата преобразования. Точно такое же число счетных импульсов поступает с блока управления на де фкадный реверсивный счетчик 9, причемчисло импульсов, соответствующее мгновенномузначению входного сигнала в момент"- Ь. поступает с третьего выходаблока 6. уйравления на вход "Сложение" ф(фиг. 2 8 ), реверсивного декадного счетчика 9, а число импульсов, соответствующее точке сигнала, принятой за нулевойуровень, при Ь =Ео с второго выходаблока 6 управления - на вход "ВычитаниеЯ(фиг. 2 Ж) счетчика 9.Блок управления формирует импульсустановки каждый раэ при включении режима уравновешивания (фиг, 2 К), а импульс Сброс" - только в начале цикла дпреобразования (фиг. 2 О),После завершения цикла преобразования в декадном реверсивном счетчике 9находится двоично-десятичный код, соответствуюший истинному мгновенному знарчению сигнала в момент + = относи, тельно уровня, принятого за нулевой.Задание точки на входном. сигнале,.вкоторой производится его преобразованиев цифровой код ( т = +р ), и точки, в ко;цторой уровень сигнала принимается за нулевой ( Ф. = 1 ), осуществляется путемизменения задержки тактовых импулЬсов,формируемых блоком 6 управления относительно сигнала синхронизации, поступаюрщего на блок управления от источникавнешнего сигнала 10. формула изобретения Аналого-цифровой стробоскопическийпреобразователь, содержащий дискриминатор мгновенных значений, первый входкоторого соединен с выходом цифроана елогового преобразователя, второй входс выходом строб-генератора, третий вход-:с первым выходом источника входногонапряжения, второй вход которого соединен с первым входом блока управления,первый выход которого соединен с входомсброса декадного реверсивного счетчика,второй выход - с входом вычитания декадного реверсивного счетчика, третийвыход - с входом сложения декадногореверсивного счетчика, четвертый выход-с входом строб-генератора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения бис тродейс твия преобразователя,в него введены два триггера, регистрсдвига и регистр хранения, прямые выхо, ды всех разрядов которого соединены свходами циФроаналогового преобразователя,инверсный выход старшего разряда - с,синхронизируюшим входом первого триггера, первый вход - с выходом дискримина- .тора мгновенных значений,.второй входс первым входом регистра. сдвига, входомстроб-генератора и синхронизируюшимвходом второго триггера, третьи входыс выходами регистра сдвига, выход старшего разряда которого соединен с 3 входом второго триггера, при этом четвертыйвход регистра хранения соединен с выходом первого триггера и вторым входомблока управления, пятый. вход - с Д -входом второго триггера и пятым выходомблока управления, шестой вход - с шестымвыходом блока управления и вторым входом регистра сдвига, инверсный выходстаршего разряда которого соединен сК -входом второго триггера, выход которого соединен с Э- и-входами первоготриггера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР