Масштабно-временной преобразователь сигналов

о 679887 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ Сви ЕТИЛЬСТВУ(5)М, Кл.2 0 01 В 19/04 Государственный комитет СССР но делан изобретений н открытий(71) Заявитель харьковский институт радиоэлектроники(54) МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬСИГНАЛОВ 1Изобретение относится к области обработки знакопеременных напряжений, закон изменения которых соответствует видеоимпульсным случайным электрическим сигналам, и может быть 5 использовано для спектрального анализа с последующей регистрацией результатов, последнего. Известны устройства, предназначен О ные для масштабно-временного преобразования импульсных сигналов, содержащие запоминающую электроннолучевую трубку и предназначенные для обработки только однополярных элект рических сигналов. Так как при масш" табно-временном преобразовании отсчет ведется от момента запуска строч" ной развертки, то результат преОбра- эования содержит, кроме полезной 20 информации, дополнительную в виде пбстоянной составляющей сигнала, Присутствие постоянной составляющей обуславливает потерю информации о знаке обрабатываемого сигнала (1) .Иэ известных масштабно-временных преобразователей сигналов наиболее близким по технической сущности и . достигаемому результату является преобразователь, содержащий двухфуче 2вой потенциалоскоп, входной блок, подключенный к блоку развертки записи, непосредственно соединенному с горизонтально-отклоняющими пластинами записи и модулятором записывающего электронного прожектора потенциалоскопа, с вертикально-отклоняющими пластинами записи - через смеситель записывающего электронного прожектора, причем последний подключен также к выходу анализатора спектра и к нулевому выходу триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока разверток записи, а единичный выход подключен к одному из входов смесителя считывающего электронного прожектора, другой вход которого соединен с блоком раэверток считывания, подключенного к горизонтально-отклоняющим пластинам считывания, к модулятору считывающего электронного прожектора и к нулевому выходу триггера, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами считывания, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к анализатору спектра, второй выход последнего соединен с блоком разверток записи, усилитель"формирователь, подключенный к сигналь679887 3ной пластине и сопротивление нагрузки 23Недостатком этого устройства является невозможность масштабно-временного преобразования знакопеременных электрических сигналов из-за иска" жения постоянной составляющей.Цель изобретения - устранение иска- жения постоянной составляющей,первого канала, являющийся первымвходом блока, соединен через элемент НЕ с вторым входом входногоэлемента И второго канала, а первыйвход последнего, являющийся вторымвходом блока, соединен через другойэлемент НЕ с вторым входом входногоэлемента И первого канала.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее двухлучевой потенциалоскоп, входной блок, подключенный к блоку развер" ток записи, непосредственно соединенному с горизонтально-отклоняющими пластинами записи и модулятором записывающего электронного прожектора потенциалоскопа, а с вертикально- отклоняющими пластинами записи через смеситель записывающего электронного прожектора, причем последний подключен также к выходу анализатора спектра и к нулевому выходу, триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока разверток записи, а единичный выход подключен к одному из входов смесителя считы" вающего электронного прожектора, другой вход которого соединен с блоком разверток считывания, подключенным к горизонтально-отклоняющим пластинам считывания, к модулятору считывающего электронного прожектора и к нулевому выходу триггера, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами считывания, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к анализатору спектра, второй выход последнего соединен с блоком разверток записи усилитель-формирователь, подключенный к сигнальной пластинеи сопротивлению ее нагрузки, дополнительно введены компаратор, линия задержки, блок определения знака, первый вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя, второй через компаратор, а третий непосредственно к блоку разверток считывания, а выходы его соединены с преобразователем фкод-аналог, причем третий выход подключен к преобразователю код-аналог через линию задержки, блокопределения знака задержки состоит из двух идентичных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных входных элементов И, между выходами которых включен элемент ИЛИ, бланкируемых элементов И и триггеров знака, другие входы .коТорых соединены и являются третьиь входом блока, нулевой. выход триггера знака первого канала соединен с другимвходом бланкируемого элемец-, .та И второго канала, и нулевой вйход. триггера знака второго канала соединен с другим входом бланкируемого элемента И первого канала, при этом первый вход входного элемента И, 65 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На чертеже представлена функцио- нальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит двухлучевой потенциалоскоп 1, входной блок 2, подключенный к блоку 3 разверток записи, непосредственна соединенному с горизонтально-отклоняющими пластинами 4 записи и модулятором 5 записывающего электронного прожектора потенциалоскопа 1, а с,вертикально-отклоняющими пластинами б записи - через смеситель 7 записывающего электронного прожектора, причем последний подключен также к выходу анализатора 8 спектра и к нулевому выходу триггера 9, счетный вход которого соединен с выходом блока 3, а единичный выход подключен к одному из входов смесителя 10 считывающего электроннного прожектора, другой вход которого соединен с блоком 11 разверток считывания подключенным к горизонтально-отклоняющим пластинам 12 считывания, к модулятору 13 считывающего электронного прожектора и к нулевому выходу триггера 9, а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами 14 считывания,. блок 15 определения знака, первый вход которого подключен через усилитель-формирователь 16 к сигнальной пластине 17 и сопротивлению 18 ее нагрузки, второй и третий вход - к блоку 11 разверток считывания, при этом второй вход через компаратор 19, а третий - непосредственно, причем два его выхода соединены непосредственно, а оставшийся - через линию задержки 20 с преобразовате.лем код-аналог 21, выход которого подключен к анализатору 8 спектра, второй выход последнего соединены с блоком 3 разверток записи.Блок 15 состоит из двух идентичных каналов, выполненных в виде последовательно соединенных входных элементов И 22, и 23, между выходами которых включен элемент ИЛИ 24, бланкируемых элементов И 25 и 26, и триггеров 27 и 28 знака, оставшиеся входы которых сведены и являются третьим входом блока 15, а нулевой выход триггера 27 знака первого канала соединен с оставшимся входом бланкируейого элемента И 26 второго канала, аналогично нулевой выход триггера 28 знака второго канала соединен с оставшимся входом бланкируемого элемента И 25 первого канала, причем первый вход входного элемента,И 22679887 первого канала, являющийся первым входом блока 15, соединен через элемент НЕ 29 со вторым входом входного элемента И 23 второго канала, а первый вход последнего, являющийся вторым входом блока 15, соединен через другой элемент НЕ 30 с вторым вхо дом входного элемента И 22 первого канала.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии лучи записы вающего и считывающего электронных прожекторов заперты и смещены в середины областей первого и второго субкадров соответственно. Исследуемый сигнал через входной блок 2 поступа ет в блок 3 разверток записи и переводит устройство в режим записи.ьлок 3 вырабатывает пилообразное напряжение кадровой развертки записи, поступающее на горизонтально-отклоняющие пластины 4 записи, также вырабатывает импульс подсвета луча записи, поступающий на модулятор 5 записывающего электронного прожектОра. Через смеситель 7 записывающего электронного прожектора входной сигналпоступает на вертикально-отклоняющие пластины 6. В режиме записи происходит вписывание иэображения входного сигнала в первый субкадр мишени. Импульс конца записи, генерируемый блоком разверток записи, поступает на счетный вход триггера 9 и устанавливает его в состояние фединица, при этом по входу смесителя 8 записывающего электронного З 5 прожектора подключается низкий потенциал, а по входу смесителя 10 считывающего электронного прожектора-высокий, и записывающий луч смещается в область второго субкадра, 40 а считывающий - в область первого. Одновременно импульс, сформированным в блоке 11 из перепада напряжения на выходе триггера 9, запускается развертка считывания. 45В режиме считывания последовательно развертываются ординаты осциллограммы входного сигнала, записанного в первом субкадре.Блок 11 формирует растр считывания и импульс подсвета прямого хода луча, поступающего на модулятор 13 считывающего прожектора, при этом он работает в режиме автоколебаний, Длительность кадровой развертки считывания определяют в зависимости ,от длительности кадровой развертки записи и требуемого коэффициента масштабно-временного преобразованияТкък. К60 Аналогично работает устройство, если за период строки считывающего луча первым появляется импульс-отметка на выходе усилителя-формирователя 16, устанавливающий в состояние единица триггер 27 первого канала. 65 где Т - длительность кадровой разК.3вершки записи;К - коэффициент масштабно-временного преобразования,Длительность импульсов подсвета, поступающих на модулятор 13 считывающего электронного прожектора, определяется длительностью прямого хода строчной развертки, отклоняющей луч по вертикали. Число строк считывающего растра определяется в соответствии с требуемой точностью преобразования непрерывного сигнала, поступающего на анализатор 8 спектра. При пересечении считывающего луча с линией зарядного рельефа осциллограммы записанного сигнала на сопротивлении 18 нагрузки сигнальной пластины17 потенциалоскопа 1 выделяется импульс-отметка, который обрабатывается в усилителе-формирователе 16 и поступает на вход первого канала блока 15, на вход второго канала этого блока определения знака поступает импульс с выхода компаратора 19, а на его вход подается пилообраэное напряжение строчной развертки считы" вания. Уровень компарации установлен так, что импульс на выходе компаратора появляется в момент прохождения считывающего луча середины субкадра.В зависимости от временного положения импульса-отметки относительно импульса, вырабатываемого компаратором, в блоке 15 определения знака при помощи триггеров 27 и 28 определяется знак ординаты осциллограмма записанного сигнала относительно середины субкадра, которая соответствует нулевому уровню. Единичные выходы триггеров 27 и 28 заведенй в преобразователь код-аналог 21. Перед началом каждой строки считывания, импульс, выработанный в блоке 11, поступает на входы установки нуля триггеров 27, 28 и устанавливает их в состояние нуль.Если за период строки считывающего луча первым появляется импульс- отметка на выходе компаратора, то он поступает и на вход второго канала блока 15 и, пройдя через входной элемент И 23, бланкируемый элемент И 26, устанавливает триггер знака в состояние единица при этом к входу блока код-аналог 21 прикладывается высокий потенциал, а по второму входу бланкируемого элемента И 25 второго канала - низкий, который бланкируетвторой импульс- отметку, поступающий на первый вход элменты И 25 через входной элемент И 22 первого канала от усилителя- Формирователя.16.В случае одновременного появленияимпульсов-отметок, они через элементы ЛЕ 29 и 30 бланкируют один другого по входам входных элементов И 22и 23 и не воздействуют на триггеры17 и 28.Импульсы-отметки с выходов, входных элементов И 22 и 23 через элемент ИЛИ 24 и линию задержки 20,которая позволяет разделить во времени первый импульс-отметку от положительного периода напряжения наединичном выходе триггеров 27 и 28,поступают на вход преобразователяшкод-аналог 21, в котором подвоздействием импульсов-отметок и сучетом знака ординаты,который определяют триггеры 27 и 28, происходит амплитудная модуляция последовательности импульсов по закону изменения ординат записанного сигналаи последующая Фильтрация. Ла выходпреобразователя екод-аналоге 21,связанный с анализатором 16, послепреобразования поступает аналоговыйсигнал в преобразованном масштабевремени. Частота появления сигналовна выходе преобразбвателя шкод-аналогф 21 определяется частотой кадровой развертки считывания,Сигнал, поступающий в анализатор 8 спектра, переводит его из ждущего режима в режим анализа, при котором происходит одновременно считывание исследуемого сигнала в области первого субкадра и запись результатов анализа во втором субкадре мишени записывающим лучом. Луч записи отклоняется блоком 3 по горизонтали, по вертикали - напряжением с выхода анализатора 8 спектра. По окончаниианализа блок 3 выдает импульс конца анализа, Формирующий из обратного хода кадровой пилы записи и переводящий устройство в режим считывания. В этом режиме результат анализа, записанный в виде осциллограммы на втором субкадре, считывается растром считывания.Взаимодействие блоков устройства при считывании результатов анализа такое же,как и при считывании входного сигнала. Триггер 9 смещает записывающий луч в область первого субкадра, где во время считывания может бььть записан очередной входной сигнал для последующего анализа.Использование компаратора, блока определения знака и линии задержки выгодно отличает цредлаГаемый масштаб но"временной преобразователь импульсных сигналов от известного, так как йозволяет производить обработки знакопеременных электрических сигналов и существенно расширяет области при- менения устройства. формула изобретенияМасштабно-временной преобразователь сигналов, содержащий двух-лучевой потенциалоскоп, входной блок, подключенный к блоку разверток записи, непосредственно соединенному 5 с горизонтально-отклоняющими пластинами записи и модулятором записывающего электронного прожектора потенциалоскопа, с вертикально-отклоняющими пластинами записи - через 10 смеситель записывающего электронного прожектора причем последний подключен также к выходу анализато"ра спектра и к нулевому выходу триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока разверток записи, а единичный выход подключенк одному входу смесителя считывающего электронного прожектора, другой вход которого соединен с блоком разверток считывания, подключенным к горизонтально-отклоняющимпластинам считывания, к модуляторусчитывающего электронного прожек",тора и к нулевому выходу триггера,а выход соединен с вертикально-отклоняющими пластинами считывания,преобразователь фкод-аналог,выход которого подключен к анализатору спектра, второй выход последнего соединен с блоком развертокзаписи, усилитель-Формирователь,подключенный к сигнальной пластинесопротивлению нагрузки, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюустранения искажений постоянной 35 составляющей, введены компаратор,линия задержки, блок определениязнака, первый вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя, второй через компаратор и тре тий непосредственно - к блоку раэверток считывания, а выходы егосоединены с преобразователем коданалогф, .причем третий выход подключен к преобразователю фкодана лог через линию Задержки, блокопределения знака состоит - из двухидентичных каналов,выполненных ввиде последовательно соединенныхвходных элементов И, между выходами которых включен элемент ИЛИ,бланкируемых элементов И и триггеРов знака, другие входы которых соединены иявляются третьим входомблока, нулевой выход триггера знака55 первого канала соединен с другимвходом бланкируемого элемента И второго канала и нулевой выход триггера знака второго канала соединен сдругим входом бланкируемого элемента И первого канала, при этом первый вход входного элемента И первого канала, являющийся первым входомблока, соединен через элемент НЕ свторым входом входного элемента Ивторого канала, а первый вход последнего, являющийся вторым входом9блока, соединен через другой злемент МЕ с вторым входом входного элемента И первого канала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 679887 Составитель ф. Цареградскийедактор Т. Янова ТехредИ,Асталош Корректор В.Синицкая Тираж 1090 ПодписноеГосударственного комитета СССделам изобретений и открытийосква, 3-35, Раушская наб д.