Устройство для определения центра площади квазисимметричных видеоимпульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9 (11 К 29 511 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ остью, меньшей или равтифро сти со скврой двум. Изобретение носится ьной технике и мож т быть опреде измери уктурнаеления иг, 1 приве стройства д. ена рибор ах использовано н ления временно я оп е положения ьсов; н нидеоим цент льсовЦель изобренкциональныхва за счет о диаг времени расыире ностей у ния цент ения ой змо Для достижени енной цели абсциссыо ст анлеле НВ о пределельсон ча опр ьнорене дона ади видеоимпу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 684501, кл. Г 04 Е 8/00, 1979.Авторское свидетельстно СССРМ 1241182, кл. С 04 Е 10/00, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРЕЛЕ.Ч 1.Н 11 ЧЦЕНТРА ПЛОЩАДИ КВАЗИСИММЕТРПЛНЫХВИДЕОИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и можетбыть использовано в устройствах дляопределения временного положения видеоимпульсов, Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства за счет определенияцентра площади кназисимметричных ни -деоимпульсов последовательности соскважностью, меньшей или равной двум.Входной видеоимпульс поступает навход амплитудного кнантонателя. При совпадении фронта видеоимпульса снапряжением первого уровня квантонания на выходе амплитудно го квантователя появляется единичный положительный перепад, из которого элементом дифференцирования формируется импульс, который через элементИЛИ переводит триггер в единичноесостояние, Единичный уровень с прямого выхода триггера поступает натретьи входы элементов И, По очередному ближайшему импульсу с выходагенератора импульсон считывается,значение счетчика импульсов и черезэлементы И, ИЛИ подается на входысумматора, работающего в режиме накопления. Импульс с второго отводаэлемента задержки считывает результат с выходов сумматора и выдает егочерез элементы И на входы блока умножения, где осушествляется умножение результата на код числа ,Т/2 п.Импульс с выхода элемента задержкисчитывает код центра площади видеоимпульса и выдает его на выходы устройства. 2 ил.центра площади видеоимпульса произвольной формыЛ,+В+А+Во;С (А +В )+ ---- с 122 пПо предлагаемому алгоритму необходимо знать только моменты времени пересечения фронтом и спадом видео- импульса определенным образом выбранных уровней. При этом отпадает необходимость в запоминании видеоимпульса на время его существования, измеряемое по уровню порога обнаружения (фиг. 1).3 Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, первый триггер, элемент И, первый и второй элементы задержки, счетчик импульсов, группу элементов НЕ, амплитудный квантователь, первую и вторую группы элементов И, элементы ИЛИ с первого по четвертый, причем первый вход устройства соединен с первым входом амплитудного квантователя, второй вход устройства соединен с входом первого элемента задержки, прямой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выходы элементов И первой и второй группы объединены соответственно первым и вторым элемечтами ИЛИ, введены группа элементов дифференцирования, второй, третий, четвертый триггеры, третий элемент задержки, группы элементов И с третьей по шестую, пятый, шестой и седьмой элементы ИЛИ, группа элементов ИЛИ, первый и второй сумматоры, блок умножения, причем второй вход устройства соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с третьим входом устройства, четвертый вход устройства соединен с вторым входом амплитудного квантователя, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами всех элементов И первой, второй и третьей групп и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, разрядные выходы счетчика импульсов с первого по ш-й, 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 где ш - количество разрядов, соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, разрядные выходы счетчика импульсов со второго по ш-й соединены с вторыми входами соответствукщихэлементов И второй группы, выходыамплитудного квантователя с первогопо п-й, где и - число уровней квантователя, соединены с входами соответствующих элементов дифференцирования группы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов НЕ группы, выходы элементовдифференцирования группы со второгопо и-й и выходы элементов НЕ группысо второго по п-й соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента дифференцированиягруппы и выход первого элемента НЕгруппы соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход п-го элемента дифференцирования группы и выход пого элемента НЕ группы соединены свходами пятого элемента ИЛИ, выходпервого элемента НЕ группы соединенс входом третьего элемента задержки,выходы третьего, четвертого, пятогоэлементов ИЛИ соединены с единичными входами соответственно второго,третьего, четвертого триггеров, прямье выходы которых соединены с третьими входами всех элементов И соответственно первой, второй, третьейгрупп, выходы элементов И третьейгруппы соединены с соответствуизЧимивходами первого сумматора и шестогоэлемента ИЛИ, выходы первого, второго, шестого элементов ИЛИ соединеныс нулевыми входами соответственновторого, третьего, четвертого триггеров, выходы первого сумматора соединены с первыми входами .соответствующих элементов И четвертой группы,одноименные элементы И первой, второй и четвертой групп с первого по(в)-й объединяются соответствукзцими элементами ИЛИ группы, ш-е элементы И первой и четвертой групп объединяются ш-м элементом ИЛИ группы,выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами второ о сумматора, выходы которого соедицены с первыми входами соответствующих элементов И пятой группы, выходыкоторых соединены с первой группойвходов блока умножения, вторая группа входов которогО является группойцходон устро ст Баеыходы блока у 1ножения соединены с пернымц входа Го от ве т ст вующих элс мец 1 о и И в ес ой группы, выходы которых соединены с 4 группой выходов усгроцства и с входами седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочными входами блока умножения, первого и второго сумматоров, первый, второй отводы и выход третьег элемента задеркки соединены с нгорыми входамивсех элементов И соответственно четвертой, пятой и шестой групп.Устройство содеркит первый входподачи эталонного царяжения, второйвход 2 "Стоп", третий вход 3 "Сгарт",четвертый вход 4 подачи напряжениянидеоимпульса, генератор 5 импупь сон, первый триггер 6, амплитудныйкнантователь 7, содержащий компараторы 8 и делитель напряжения, выполненный на резисторах Е, группу элементов 9 дифференцирования, группуэлементов НЕ 10, пятый 1, третий 12,четнертый 13 элементы ИЛР 1, четвертый14, второй 15, третий 6 триггеры,первую группу элементов И 17, первый элемент ИЛИ 18, вторую и четвертую групггы элементов9 и 20, первый сумматор 21, третью группу эле -ментов И 22, второй эпемс цт И 2 3грушту элементов И. 2 , к естой элемент ИЛИ 25, второй сумматор 26,третий элемент 27 задержки, пятуюгруппу элементов И 28, блок 29 умножения, шестую группу элементов Р 30,седьмой элемент ИЛИ 31, группу выходв 32-32 к устройства, где К-разрядность кода времени, груг 1 у входон 33,-33 с устройства, элемент И 34,второй элемент 35 зодеркки, счетчик36 импульсов, перньй элемент 37 .здержки,Устройс. но работает с.едунцм образом.В исходном состоннии на входподается эталонное напряжение, равное максимальному знаению напряжс -ния видеоимгульса. На выходах компараторов Я нулевой уровень. Триггеры6, 14 - 16 в нулевом состоянии. Генерзтор 5 импульсов запущен. Нулевой уровень с прямого выхода тригге-ра 6 закрывает по первому входу элемент И 34, нупевье уровни с пряюхвыходон триггеров 14 - 16 закрываютно третьим входам соответственноэлементы И 22, 17 и 9. Сумматоры 21 92 3126и 6 обнулецы. В блок 29 умноженияпо входам 33 - ЗЗзанесен код ЬТ/2 п,где п количество уронней квантования н амппитудцом квантонателе 7,5Ь: - период следовация импульсов генератора 5 импульсов.Начало измерений сопровождаетсясгналом, поступающим на вход 3, покоторому триггер 6 переводится не:гцццчное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 6подается на первый вход элемента1 34. Импульсы с выхода генератора5 импульсов проходят через элементыИ 34 и задержки 35 и подсчитываютсян счетчике 36 импульсов.Входной нцеоимпульс поступаетчерез вход 4 устройства на второй20 вход амггпитудного квацтонателя 7.При совпадении напряжения фронта нидеоимпульса с напряжением первогоуровня квантования на первом выходеамгглитудного квантователя 7 поянля 25 ется единичный положительный перепад, из которого первым элемецтом 9дцфференцированин формируется импульс, который через элемент ИЛИ 13переводит триггер 16 в единичноесостояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 16 поступает натретьи входы элементов И 19. По очередному ближайшему импульсу с выходагенератора 5 импульсов, проходяцемуна выход элемента И 34, считываетсяЭзначение счетчика 36 импульсов и через элементы И 19, РЛИ 24 подаетсяна входы сумматора 26, работаоцегов режиме накогпеня, При этом с це 40 льк исключения операции деления надва считывание значения счетчика 36,импульсов производится с второгомладшего разряда с последующим сдвигом полученного кода на единицу45 вправо (в сторону младшего разряда).Импульс с выхода элемента И 34 задерживается элементом 35 задержки навремя считывания, после чего используется для увеличения значения счетчика 36 импульсов на единицу. Импульсы с выходов элементов И 19 объе-диняются элементом ИЛИ 23 и полученный импульс используется для обнуления триггера 16, нулевой уровень спрямого выхода которого закрывают потретьему входу элементы И 9,При совпадении напряжения фронтавидеоимпульса с напряжением второго,тр ет ье го, и- го у ровней кванто 1492312вания на соответствующих выходахамппитудного квантователя 7 последовательно появляются единичные поло-,жительные перепады, из которых соответствующими элементами 9 дифференцирования формируются импульсы. Покаждому такому импульсу, проходящемучерез элемент ИЛИ 12, триггер 15 устанавливается в единичное состояние.Единичный уровень с прямого выходатриггера 15 поступает на третьи входы элементов И 17, По очередномуближайшему импульсу с выхода генератора 5 импульсов считывается код 15счетчика 36 импульсов и через элементы И 17, ИЛИ 24 подается на входы сумматора 26, работающего в режиме накопления. Импульсы с выходовэлементов И 17 объединяются элементом ИЛИ 18 и полученный импульс используется для обнуления триггера 15,нулевой уровень с прямого выхода которого закрывает по третьему входуэлементы И 17. 25Прн совпадении напряжения фронтавидеоимпульса с напряжением и-гоуровня квантования параллельно стриггером 15 устанавливается в единичное состояние через элемент ИЛИ11 и триггер 1, Единичный уровень сего прямого выхода подается на третьи входы элементов И 22, что обепечивает поступление считываемого свыходов счетчика 36 импульсов кода(параллельно с подачей этого кодана входы сумматора 26) на входы сумматора 21, работающего в режиме накопления,Обнуление триггера 14 производится импульсом с выхода элемента ИЛИ25, при этом нулевой уровень с егопрямого выхода закрывает по третьемувходу элементы И 22.При совпадении напряжения спада 45видеоимпульса с напряжением п-го,(п)-го первого уровней квантователя на соответствукцих выходахамплитудного квантователя 7 последовательно появляются единичные отрицательные перепады напряжения, изкоторых соответствующими элементами9 дифференцирования формируются иьпульсе, которые инвертируются соответствующими элементами НЕ 1 О,55Импульс с выхода и-го элементаНЕ 10 используется для параллельногоперевода триггеров 14 и 15 в единичное состояние. Импульсы с выходов элементов НЕ 10 с (п) - го по второй используются для перевода в последсг вательные моменты времени триггера 15 в единичное состояниеИмпул ьс с выхода первого элемента НЕ 10 используется для перевода триггера 6 в единичное состояние, а также подается на вход элемента 27 задержки. В остальном работа устройства аналогична описанной.Импульс с первого отвода элемента 27 задержки, задержанный на время считывания значения счетчика 36 импульсов и на время выполнения операции сложения в сумматоре 26, считывает значение сумматора 21 и выдаетего через элементы И 20, ИЛИ 24 навходы сумматора 26, при этом с цельюисключения операции деления на двазначение младшего разряда сумматора21 не выдается,Дополнительно задержанный на время считывания значения сумматора 21и на время выполнения операции сложения в сумматоре 26 импульс с второго отвода элемента 27 задержкисчитывает результат с выходов сумматора 26 и выдает его через элементы И 28 на входы блока 29 умножения,где осуществляется умножение результата на код числа Т/2 п,Дополнительно задержанный на время выполнения операции умножения вблоке 29 умножения импульс с выходаэлемента 27 задержки считывает кодцентра площади видеоимпульса черезэлементы И 30 и выдает его на выходы32 - 32 устройства. Импульсом с выхода элемента ИЛИ 31 обнуляютсн сумматоры 21 и 2 Ь, а также производятсяначальные установки в блоке 29 умноженияУстройство готово к определению центра площади очередного видеоимпул ьс а,По завершению измерений на вход 2устройства подается сигнал, которыйпереводит триггер Ь в нулевое состояние и который, задержанный элементом 37 задержки на период следования импульсов генератора 5 импульсов, обнуляет счетчик 36 импульсов.1 Устройство в исходном состоянии.В предлагаемом устройстве, по сравнению с известным, интервал времени между двумя соседними видеоимпульсами на входе устройства умень-шен до величины времени задержкитретьего элемента задержки, времязадержки которого определя ется про грессом в области технологии производства цифровых схем и принятымиалгоритмами выполнения операции сложения и умножения. формула изобретения1 ОУстройство для определения центра площади квазисимметричных видеоимпульсов, содержащее генератор импульсов, первый триггер, элемент И, первый и второй элементы задержки, 15 счетчик импульсов, группу элементов НЕ, амппитудный квантователь, первую и вторую группы элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем первый вход устройства соединен с первым входом 20 амплитудного квантователя, второй вход устройства соединен с входом первого элемента задержки, прямой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выходы 25 элементов И первой и второй групп обьединены соответственно первым и вторым элементами ИЛИ, о т л и ч а ,ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей ЗО за счет обеспечения измерения центраплощади квазисимметричных видеоимпульсов последовательности со скважностью, меньшей или равной двум, в него введены группа элементов диффе ренцирования, три триггера, третий элемент задержки, три группы элементов И, три элемента ИЛИ, группа элементов ИЛИ, два сумматора, блок умножения, причем второй вход устрой ства соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с третьим входом устройства, четвертый вход устройства соединен с вторым входом амплитудно го квантователя, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами всех элементов И первой, второй, третьей групп и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочиый вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, ш 55 разрядных выходов счетчика импульсов соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, разрядные выходы счетчика импульсов с второго по щ-й соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выходы амплитудного кваитователя с первого по и-й соединены с входам соответствующих элементов дифференцирования группы, выходы которых сое-динены с входами соответствующих элементов НЕ группы, выходы элементов дифференцирования группы с второго по и-й и выходы элементов НЕ группы с второго по и-й соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента дифференцирования группы и выход первого элемента НЕ группы соесоединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход и-го элемента дифференцирования группы и выход и-го элемента НЕ группы соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход пер вого элемента НЕ группы соединен с входом третьего элемента задержки, выходы третьего, четвертого, пятого элементов ИЛИ соединены с единичными входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, прямые выходы которых соединены с третьими входами элементов И соответственно первой, второй, третьей групп, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами первого сумматора и шестого элемента ИЛИ, выходы первого, второго, шестого элементов ИЛИ соединены с нулевыми входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, выходы первого сумматора соединены с первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы, выходы элементов И первой, второй и четвертой групп с первого по (ш)-й соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ группы, ш-е элементы И первой и четвертой групп соединены с входами ш-го элемента ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами второго сумматора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И пятой группы, выходы которых соединены с первой группой входов блока умножения, вторая группа входов которого является группой входов устройства, выходы блока умножения соединены с первыми входами соответствующих элементов И шестой группы, выходы которых соединены с группой выходов устройства и с вмо11 дами седьмого элемента И.П 1, выход оган ды и выход третьего злеменч ча дгржки ГОРдинены с вторымн Входамн нсех хпментов И со тветственно нет вертой, пятой н шестой групп. которого соединен с установочными входами блока умножения, первого и второго сумматоров, первьш, второй И Н 34 37 О, в, ц2 Ят Д 2 У 10Ю 27 9ТО114 ю (, Фиг Составитель Л.Стройковаактор И.1 орная Техред Л,Олийнык Корректор Н.Бугренков 74/49 Тираж 13осударственного комитета па иэобретен 113035, Москва, Ж, Раушска Подписноем и открытия наб., д. 4/5 акаНИИПИ н ГКНТ СС Производственно-иэдательский комбинат "11 атент Гагарина,30 жгород,ГВ11111111 7Ю8Ф10 Зф Ф И 1 И