Цифровой стробоскопический преобразователь повторяющихся электрических сигналов

(19) (11) 51 К 13/02 БРЕТ ПИСАНИ ОРСНОМУ С РЕИПИЧЕСКИЙ Я ЭЛЕК(57) Изобретзовано в цифобразователь ТРОБОСКВТОРЯЮЩИ ль- Пре- ичесыть ис ие можетвых осцилл ографах робоско.содержит с СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССВ 864136 ф кл. С 01 В. 13/02 ф 1979Авторское свидетельство СССРВ 10180201 кл, С 0 1 Н 13/021 198,кий смеситель 1, формирователь 2 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов, генератор 5, усилитель-расширитель 7,элемент И 13, аналогоцифровой преобразователь 20, триггер 14, блок 28 памяти и счетчик 29. Введение элементов 3, 12.и 15 задержки, генератора 6, компараторов 8 и 9, стробоскопического смесителя 10, формирователей 11 и 26 строб-импульсов, триггеров 16, 17 и 21, элементов И 18, 24 и 25, усилителя-расширителя 19, одновибратора 22, элементов ИЛИ 23 и 27 повышает точность преобразования нестабильных повторяющихся сигналов. 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительной и импульсной техникеи может быть использовано в цифровыхосциллографах,Цель изобретения - повышение точ 5ности преобразования нестабильныхповторяющихся сигналов.На фиг. 1 приведена структурная, схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Цифровой стробоскопический преобразователь повторяющихся электричес- .ких сигналов содержит стробоскопический смеситель 1, формирователь 2строб-импульсов, элемент 3 задержки,формирователь 4 импульсов, генераторы 5 и 6, усилитель-расширитель 7,компараторы 8 и 9, стробоскопическийсмеситель 10, формирователь 11 стробимпульсов, элемент 12 задержки, элемент И 13, триггер 14, элемент 15задержки, триггер 16, триггер 17,элемент И 18, усилитель-расширитель 2519, аналого-цифровой преобразователь"Вход" и через формирователь 4 импульсов с входом элемента 12 задержкии первым входом стробоскопическогосмесителя, 10, выход которого черезусилитель-расширитель 19 соединен спервыми входами компараторов 8 и 9,вторые входы которых соединены сшинами 35 и 36, Шины 31 и 33 "Установка" соединены с входами генераторов 5 и 6, выход последнего соединенс первым входом элемента И 25, вторымвходом элемента И 13, первым входомэлемента И 24, тактовым входом триггера 14, через элемент 3 задержкии формирователь 2 строб-импульсов свторым входом стробоскопического смесителя 1, а также через элемент 15задержки с тактовым входом АЦП 20, 55выход которого соединен с информационным входом блока 28 памяти; выходР чкоторого соединен с шиной 37 Выход Выход стробоскопического преобразователя 1 через усилитель-расширитель 7 соединен с входом АЦП 20, выход первого генератора 5 соединен с тактовым входом триггера 16, управляющим входом триггера 14 и через Формирователь 11 строб-импульсов с вторым входом стробоскопического смесителя 10.Выход элемента 12 задержки соединен с управляющим входом триггера 16, выход которого соединен с третьим входом элемента И 18, первый и второй входы которого соединены с выходами первого 8 и второго 9 компараторов. Шина 32 "Старт" соединена с входами начальной установки триггеров 14, 16 и 17 и управляющим входом счетчика 29, выход которого соединенс адресным входом блока 28 памяти, первый управляющий вход которого соединен с шиной 34 "Запись-считывание" и первым входом элемента И 13,выход которого соединен с вторымивходами элементов ИЛИ 23 и 27, первыйвход последнего соединен с выходомэлемента И 24, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 17, тактовый вход которого соединен с выходом триггера 14, управляющие входы триггеров 17 и 21 - с шиной 38логической единицы. Выход триггера 21 соединен с вторым входом элемента И 25, выход которого соединен через одновибратор 22 с входом начальной установки триггера 21 и первым входом элемента ИЛИ 23, выход которого через формирователь 26 импульсов соединен с вторым управляющим входом блока 28 памяти, Триггеры 16, 17,14 и 21 могут быть выполнены в видеВ-триггеров.Преобразователь работает следующимобразом.В начальный момент времени импульс,приходящий по шине 32 "Старт", устанавливает триггеры 14, 16 и 17 и счетчик 29 в "0". На шине 34 устанавливают сигнал "Запись", на шинах 31 и 33 - коды, задающие периоды Т и Т, следования импульсов генераторов 5 и 6 соответственно.На входы стробоскопического смесителя 1 и формирователя 4 импульсов подается входной сигнал. На выходе последнего Формируется последователь; ность стандартных импульсов (Фиг. 2 а) .Расстройка ЬТ периодов следования импульсов генераторов 5 (Фиг, 2 б) и 6(Фиг. 2 в) является ценой деления шкалывремени и выбирается равной заданномузначению шага дискретизации входногосигнала, Например, при Т 1 =10,0 нс и5заданном значении д Т = 100 пс периОД Т Должен быть равен 101 нс приК = 1, 20,1 нс при К = 2 и т.дГДе Т 1 и Т.1 - периоДы импульсовс генераторов 5 и 6 соответственно.За начало отсчета принимается момент совпадения импульсов генераторов5 и 6. Этот момент выделяют триггеры14 и 17. После совпадения через элементы И 24 и ИЛИ 27 на счетный входсчетчика 29 начинают поступать импульсы генератора б, Присвоим совпавшим импульсам номера О. Следующийимпульс генератора 6 сдвинут во времени относительно следующего импульса 20генератора 5 на аТ (фиг. 26, в).Вторые импульсы генераторов 5 и бсдвинуты во времени один относительно другого на 2 ВТ (фиг, 26, в) ит.д. Таким образом, в интервале времени между совпадениями импульсовгенераторов 5 и 6 импульсы генератора б дискретиэуют период Т с шагомдТ, т.е, формируется временная шкаладлиной Т с ценой деления дТ, Номерделения шкалы от ее начала, т.е.номер импульса генератора 6 от момента совпадения импульсов генераторов5 и 6, определяется состоянием А.,счетчика 29, выходы которого подключены к адресному входу блока 28 памяти,Выборка разрешается записью в блок28 памяти по импульсу генератора 6,следующему сразу после совпаденияимпульсов генератора 5 и формирователя 4 импульсов, Выделение этого совпадения дает возможность синхронизировать созданную временную шкалу свходным сигналом. Моментом совпадениясчитается момент времени, в которыйпо,импульсу генератора 5, преобразованному в строб-импульс преобразователем 11, в стробоскопическом смесителе 10 берется выборка, лежащая наопределенном (переднем или заднем) 50фронте импульса, поступающего с выхода формирователя 4 импульсов, причем амплитудное значение Н (А;) взятой выборки попадает в интервал напряжений (Н 1 р ц о + 10) 55 Принадлежность выборки определенному фронту импульса выделяют элемент 12 задержки и триггер 16, ВыполнениеусловияН (Н(А) (Н + дипроверяют компараторы 8 и 9. На время анализа условия (1) компараторами 8 и 9 сигнал с выхода строб-смесителя 10 усиливается и расширяется усилителем-расширителем 19, т,е. смеси- тель 10, преобразователь 11 и усилитель-расширитель 19 образуют устройство выборки-хранения, При выполнении условия (1) и взятии выборки на заданном Фро.те импульса на выходеэлемента И 18 появится сигнал, который установит триггер 21 в " 1", чтооткроет элемент И 5 и разрешит запись выборки в блок 28 памяти последующему импульсу генератора 6.Импульс записи Формируется формирователем 26 импульсов, на вход которого через элемент ИЛИ 23 поступаетимпульс генератора 6, прошедший через открытый элемент И 25, Задним фронтом этого импульса включается одновибратор 22, устанавливающий триггер 21"0",Если импульс, синхронный с сигналом последовательности, поступающий с выхода формирователя 5, совпал сА. - импульсом генератора 5, то выборка берется по А- импульсу генератора 6, сдвчнутому на А;дТ относительно А;-импульса генератора 5(фиг, 2 в) и, соответственно, сдвинутому на А ВТ относительно импульса1Формирователя 4. Очевидно, что адрес взятой выборки будет равен А Запоминая выборки с различными адресами, в результате получим в блоке 28 памяти массив из Н о различных выборок (Н, - емкость блока 28), Такие же выборки были бы получены при последовательной дискретизации входногосигнала с шагом дТ в интервале времени от начала сигнала до Т,.При считывании полученной информации на шине 34 устанавливается сигнал "Считывание", При этом открывается элемент И 13 и через него им" пульсы генератора 6 через элементы ИЛИ 23 и 27 начинают поступать на второй управляющий вход блока 28 памяти и на счетный вход адресного счетчика 29 соответственно. Генератор 5 в режиме считывания выключен. ЧерезИц иипульсов генератора 6 информацияиз блока 28 будет считана и переданапо шинам 37, после чего можно начатьновый цикл записи информации о формесигнала.Формула из обр ет енияЦифровой стробоскопический преобразователь повторяющихся электричес О ких сигналов, содержащий первый генератор, аналого-циФровой преобразователь, первый йормирователь импульсов, блок памяти, первый триггер, счетчик, первый элемент И, первый форми рователь строб-импульсов первый усилитель-расширитель, шины "Вход", "Старт" и "Выход" и первый стробоскопический смеситель первый вход которого соединен с шиной "Вход", второй его вход соединен с выходом первого формирователя строб-импульсов, а выход через первый усилитель-расширитель соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с инйормационным входом блока памяти, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования нестабильных повторяющихся сигналов вЯнего дополнительно введены два компаратора, три элемента задержки, второй генератор второй стробоскопический смеситель, второй усилитель- ,расширитель, второй формирователь ;строб-импульсов, второй йормирователь 35 импульсов, одновибратор, три триггера, три элемента И, два элементаИЛИ, анны Установка" и шина "Запись-считывание", соединенная с первым вхоом второго элемента И и первым управляющим входом блока памяти, выход которого соединен с шиной "Выход", шины Установка" соединены соответ-ственно с входами первого и второго генераторов, выход последнего соединен с первым входом первого элемента И, вторым входом. второго элемента И, тактовым входом второго триггера и первым входом третьего элемента И, а также через первый элемент задерж О ки - с входом первого йормирователя строб-,импульсов и через второй элемент задержки - с тактовым входом аналого-цийрового преобразователя, шина "Вход" соединена через пЕрвый формирователь импульсов с входом третьего элемента задержки и первым входом второго стробоскопического с, смесителя, выход которого через второй усилитель-расширитель соединен с первыми входами обоих компараторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым опорными напряжени" ями соответственно, выход первого генератора соединен через второй формирователь строб-импульсов с.вторым входом второго стробоскопМческого смесителя, тактовым входом третьего триггера и управляющим входом второго триггера, выход третьего элемента задержки соединен с управляющим входом третьего триггера, вход начальной установки которого соединен с теми же входами первого и второго триггеров, управляющим входом счетчика и шиной "Старт", выход первого компаратора соединен с первым входом чет.ф вертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, выход третьего триггера соединен с третьим, входом четвертого элемента И, выход которого соединен с тактовым входом четвертого триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого через одновибратор соединен с входом начальной установки четвертого триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, аего.выходсоединен с адресным входом блока памяти, выход второго триггера соединен с тактовым входом первого триггера, а его выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с,первым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ через второй формирователь импульсов соединен с вторым управляющим входом блока памяти, управляющие входы первого и четвертого триггеров соединены вместе и с шиной логической единицы.138691 3 Соста тель В, Смирн Л.Сердюкова Патай едак нко хред ректо аказ 1492 7 В 113 аб., д. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная. Тира Государ елам изо Москва,ственного комибретений и отЖ, Раушска Подписноета СССРытий