Устройство для индикации однократных сигналов

1275519 ЗО ПТ= 32 е Устройство относится к регистрации на экране электронно-лучевойтрубки (ЭЛТ) импульсных сигналов иможет быть использовано для индикации различных сигналов, преобразуемых в электрический вид,Цель изобретения - повышение точности устройства.На чертеже представлена схемаустройства, 10Устройство для индикации однократных сигналов содержит тактовыйгенератор 1, первый мультиплексор2, счетчик 3 адреса, блок 4 памяти,индикатор 5, триггер 6, вычитатель И7, компаратор 8, аналого-цифровойпреобразователь 9, элемент ИЛИ 10,инвертор 11, делитель 12, интегратор 13, второй мультиплексор 14,блок 15 формирования нормированного 20по амплитуде и длительности входногосигнала, узел 16 согласующих элементов, первый усилитель 17, первыйсогласующий элемент 18, ключ 19,второй усилитель 20, первый 21 и второй 22 цифроаналоговые преобразователи, второй согласующий элемент 23,переключатель 24, генератор 25импульсов; третий 26 согласующийэлемент, реверсивный счетчик 27,.вход 28 "постоянный код числа", информационный вход 29 устройства, первый 30, второй 3 1 и третий 32 входызадания амплитуды входного сигнала,вход 33 задания длительности повто 35рения отсчета входного сигнала, управляющий вход 34 устройства, входы"Запись" 35 и "Сброс" в "0" 36, за.датчики "Порядок масштаба" 37, "Десятка единиц масштаба" 38, "Единицы масштаба" 39 и "Длительность повторных отсчетов" 40,В результате введения блоков и новых связей происходит нормировка регистрируемого сигнала по амплитуде и длительности, автоматический запуск процесса записи сигнала в цифровом виде в блок памяти при превыше нии сигналом определенной части от максимального нормируемого уров- ф ня. Записанная информация затем . многократно считывается иэ блока памяти и индицируется на экране индикатора. В отсутствии входного сигнала существует возможность калибров" ээ ки всего тракта устройства,от встроенного генератора 25, а при отключен" ном генераторе 25 можно запустить. Ф процесс записи нулевого входного сигнала в блок 4 памяти, после чего можно на экране индикатора наблюдать соответствие нулевого входного и нулевого индицируемого сигналов.Устройство работает следующим образом.При отсутствии информационного сигнала на входе 29 нулевой входной уровень передается через усилители 17 и 20 на вход преобразователя 9, на выходе которого должен быть нулевой цифровой сигнал. Однако усилители 17 и 20 и преобразователь 9 имеют собственные уходы нулевого уровня, поэтому на выходе преобразователя 9 цифровой сигнал не равен нулю. Этот сигнал через мультиплексор 14 поступает на положительный вход вычитателя 7, появляется на его выходе и через делитель 12, которыйяделит сигнал в 2 раз, поступает на вход интегратора 13. Данный интегратор 13 при каждом поступлении на тактовый вход импульсов суммирует входной сигнал со своим выходным сигналом, который начинает поэтому каждый раз возрастать, Выходной сигнал интегратора 13 поступает на отрицательный вход вычитателя 7, уменьшая его выходной сигнал. Процесс возрастания выходного сигнала интегратора 13 продолжается по экспоненте до достижения уровня выходного сигнала мультиплексора 14, пока выход ной сигнал вычитателя 7 не становит- ся равным нулю и рост выходного сигнала интегратора 13 заканчивается. Длительность этого процесса равна где С - длительность периода повторения тактовых импульсовинтегратора.В результате этого нулевой уровень выходного сигнала вычитателя 7 соответствует нулевому уровню вход" ного сигнала устройства. При кратковременной подаче логического нуля на вход 36 через эле- мент ИЛИ 10 сбрасывается в нуль счетчик 3 адреса и устанавливается в единицу триггер 6После снятия логического нуля с входа в ячейки блокаФ4 памяти начинает записываться нулевой сигнал с выхода вычитателя 7. При этом логическая единица на выходе1275519 триггера 6 устанавливает блок 4 памяти в режим записи, а счетчик 3 адреса меняет адрес ячейки блока 4 памяти синхронно с тактовыми импульсами, поступающими с выхода реверсивно го счетчика 27 через мультиплексор 2, После заполнения всех ячеек блока 4 памяти счетчик 3 адреса находится в предельном состоянии, на его выходе максимума ш появляется сигнал, 10 сбрасывающий триггер 6 в нуль, что переводит блок 4 памяти в режим считывания информации, а ца вход счетчика 3 адреса поступают при этом тактовые импульсы с тактового генератора 15 1 через другой вход мультиплексора 2, При этом на экране индикатора 5 видна нулевая линия, соответствующая нулевому входному сигналу устройства20Амплитудная характеристика регистратора проверяется при кратковременном замыкании переключателя 24При этом выходной сигнал генератора 25, проходя согласующий элемент 23, 25 выполненный в виде резистора, образует ток, поступающий на вход усилителя 20. На задатчиках 38 и 39, выполненных в виде программаторов, набирают максимальное число 99. Каж- Зб дый задатчик 38 и 39 на своем выходе имеет двоичное число 9. Эти сигналы поступают на цифровые входы преобразователей 21 и 22При этом ток, на выходе преобразователя 21 имеет вес в десять раз больше, чем токгна выходе преобразователя 22, что достигается подбором согласующего элемента 26 и подключением выходных сигналов задатчиков 38 и 39 к соот О ветствующим входным цифровым разрядам преобразователей 21 и 22. Токи обоих преобразователей складываются и компенсируют ток генератора 25. При этом на выходе усилителя 20 об- разуется сигнал по Форме, совпадающий с сигналом генератора 25, а по амплитуде равен 0,99 части максимального входного сигнала преобразователя 9.50 Перед записью входного сигнала.устройства на задатчике 40 набирают,число, равное длительности входногосигнала, а на задатчиках 37-39 наНа задатчике 40 набирают число, равное длительности периода повторения сигнала генератора 25. Это число записывается в счетчик 27,который при поступлении на его тактовый вход импульсов начинает счет назад, при достижении значения нуль на выходе счетчика 27 появляется импульс записывающий вновь входное число всчетчик 27, и так далее. Период повторения импульса на выходе счетчика27 пропорционален числу, записанному в эадатчике 40, чем больше эточисло, тем больше период повторенияимпульсов. Эти импульсы поступают натактовый вход преобразователя 9, который при этом производит очередноепреобразование входного сигнала,Цифровой сигнал с выхода преобразова"теля 9 через мультиплексор 14 и вычитатель 7 поступает на вход блока 4памяти и на вход компаратора 8. Припревьппении цифровым сигналом уровня0,1 от максимального значения выходного сигнала преобразователя 9 компаратор 8 срабатывает, на его выходе появляется импульс, который черезэлемент ИЛИ 10 запускает процесс за"писи сигналов в блок 40 памяти, Время записи информации в блок 4 памятиопределяешься из выражения; га 0Т =С2 = - 2ап офт где- число на задатчике 40;2 щ - число ячеек блока 4 памяти:,- частота импульсов на тактовом входе счетчика 27,Для того, чтобы интегратор 13 неисказил на входе блока 4 памяти форму сигнала, необходимо, чтобы времяинтегрирования было много больше времени записи входного сигнала. Приэтом необходимо выполнение условия300 Т.зап., из чего следует:200 2При выполнении этого условия в 2ячеек блока 4 памяти целиком записывается один период сигнала генерато"ра 25 беэ искажения его формы и пристрогом соблюдении нулевого сигнала.При считывании информации из блока4 памяти на экране индикатора 5 виден один период сигнала генератора25, амплитуда которого равна 0,99части максимального значения. Меняязначения чисел на задатчиках 38 и39, можно получить соответствующуюим амплитуду изображения на экранеиндикатора 5.5 12755 бирают число, равное амплитуде этого сигнала, При этом выходной код задатчика 37 подключает через ключ 19 в цепь обратной связи усилителя 17 комплексное сопротивление, равное 5 коэффициенту передачи усилителя 17 по току:Л о ПомытЕ)10"1 Огде К - число на задатчике 37;Е - постоянное сопротивление.ОВ этом случае, чем больше порядокамплитуды тока входного сигнала, 15тем меньше коэффициент передачи потоку усилителя 17,При подаче на вход устройствавходного однократного сигнала навыходе усилителя 20 образуется сиг Онал, амплитуда которого нормированапо амплитуде входного сигнала и составляет всегда максимальное значение для входа преобразователя 9.Этот сигнал автоматически записывается в блок 4 памяти, причем используется вся разрядная сетка цифрового сигнала и длительность сигналапполностью укладывается во все 2ячейки блока 4 памяти, После этого ЗОна экране индикатора 5 виден весьпо длительности и в максимальном масштабе входной однократный сигнал,При изменении сигнала на входе 34 через мультиплексор 14 проходит сигналпрошедший инвертор 1 1, В этом случаена экране индикатора 5 после очередной записи входного сигнала сигналвиден в инверсном виде со строгимсохранением нулевого уровня. Регист Орацию входного сигнала можно произвести также в момент подачи на вход35 "Запуска" устройства внешнего импульса, который через элемент ИЛИ10 запускает процесс записи в блок4 памяти, т,е, при этом осуществляется внешняя синхронизация записи сигнала,Таким образом, устройство автоматически осуществляет соответствие нуОлевого входного сигнала и нулевогоиндицируемого уровня, осуществляеткалибровку шкалы индикатора 5 прирегистрации сигнала от внутреннегогенератора и осуществляет нормирование регистрируемого однократного сигнала по амплитуде и длительности,что позволяет всегда наблюдать изображение сигнала на экране индикатора в максимальном масштабе. При этом резко снижаются погрешности измерения амплитуды, длительности и других параметров регистрируемого сигнала. Дляисключения возможных пропусков при регистрации однократных сигналов в устройстве имеется возможность ав томатического запуска процесса записи всех входных сигналов. Устройство может также инвертировать изобра" жение входного сигнала, не внося дополнительных погрешностей в процесс его регистрации. Поэтому, по сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности регистрации однократного сигнала.Формула изобретения1. Устройство для индикации однократных сигналов, содержащее тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу .первого мультиплексора, выход которого подключен к первому входу счетчика адресов, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти, выход которого подключен к индикатору, второй вход блока памяти подключен к выходу триггера, соединенному с вторым входом первого мультиплексора, первый вход триггера подключен к второму выходу счетчика адресов,тре", тий вход блока памяти подключен к выходу вычитателя, соединенному с первым входом компаратора, второй вход которого является входом "Постоянный код числа" устройства, и аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в работе, она содержит элемент ИЛИ, инвертор, делитель, интегратор, второй мультиплексор и блок формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала, первый вход которого является информационным входом устройства, второй, третий, четвертый и пятый входы блока формирования нормированного по амплитуде и длительности сигнала являются соответственно первым, вторым и третьим входами за" дания масштаба амплитуды входного сигнала и входом задания длительности повторения отсчета входного сиГнала, шестой. вход блока формирования нормированного по амплитуде и дли12755 тельности входного сигнала подключен к. выходу тактового генератора, первый и второй выходы блока формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала подключены соответственно к первому и второму входам аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу инвертора и первому входу второго мультиплексора, второй вход О)которого подключен к выходу инвертора, третий вход второго мультиплексора является управляющим входом устройства, выход второго мультиплексора подключен к первому входу вычитателя, 15 второй вход которого подключен к вы;ходу интегратора, первый вход которого подключен к второму выходу блока формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала, 2 О соединенному с вторым входом первого мультиплексора, второй вход интегратора подключен к выходу делителя, вход которого подключен к выходу вЫчитателя, выход компаратора 25 подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй и третий входы которого являются входами соответственно "Запись" и "Сброс" в "0" устройства, выход элемента ИЛИ подключен к второму входу триггера. 2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок форми- . У рования нормированного по амплитуде М19 8и длительности входного сигнала содержит узел согласующих элементов,выход которого подключен к входу первого усилителя, который являетсяпервым входом блока, выход первогоусилителя подключен к входу первогосогласующего элемента и к первомувходу ключа, второй вход которогоявляется вторым входом блока, выходключа соединен с входом узла согласующих элементов, выход первого согласующего элемента подключен к входувторого усилителя, соединенного с выходами первого и второго цифроаналоговьп-.преобразователей и выходомвторого согласующего элемента, входкоторого через переключатель подключен к выходу генератора импульсов,выход второго усилителя является первым выходом блока и подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя и входу третьего согласующего элемента, выход которого подключен к первому входу второго цифроаналогового преобразователя, вторые входы второго и первого цифроаналоговых преобразователей являются соответственно третьим и четвертым входами блока, реверсивный счетчик, первый и второй входы которогоявляются соответственно пятым и шестым входами блока, выход реверсивного счетчика подключен к его третьему входу и является выходом блока,/ ктна Вх ЯЯ Составитель Л,Абросимовктор И.Дербак Техрец Л.Сердюкова Корректо 45 Тираж 455Государственного комитет делам изобретений и открыт 5, Москва, Ж, Раушская