Устройство с регулируемым коэффициентом усиления

(088видет03 С ьство ССС 100, 1973. 54ИЦИ КОЭФ ГЕГУЛИРУЕМЬ СТРОЙСТВОТОМ УСИЛЕН 57 И зобретение о е. Цель изоб стродействия тносится кретения ди выше- держи ст ние усилительвный счетч 1 сигнала,р 3, реверсазователи эл-ты И-НЕ ования 11,датчи ком4,реоб и 6 кодов, 8-10, блок дновибратор инв ифф 12,о ренц ффффф ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЫГИПРИ ГКНТ СССР(56) АсР 4892 ключ 13, АЦП 14 и преобразователи 15 и 16 кода во временной интервал, С выхода датчика 1 на вход усилите. - ля 2 поступает видеоимпульс заданной Формы. Он может быть однократным или повторяться с неизвестной частотой, Длительность импульса по уровню 0,5 может изменяться в широких пределах. В течение всего времени присутствия сигнала на входе усилителя 2 его мгновенные значения фиксируются на выходах устр-ва в Форме с плавающей запятой; мантисса считывается с выхода АЦП 14, а порядок - с выхода реверсивного счетчика 4. Время полного восстановления усиления зависит от уровня наблюдаемого сигналаЖ и не превы:цает времени его существования, Устр-во по п,п. 2 и 3 ф-лы отличается выполнением преобразователей 15 и 16. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в приборах для регистрации импульсных сигналов.Целью изобретения является повышение быстродействия.На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства с регулируемым коэффициентом усиления; , на фиг. 2 - структурная электричес; кая схема первого преобразователя кода во временной интервал; на фиг, 3 )структурная электрическая схема вто,рого преобразователя кода во временной интервал; на фиг, 4 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.Устройство содержит датчик 1 сигнала, усилитель 2, первыйкомпаратор 3, реверсивный счетчик 4, первый 5 и второй 6 преобразователи кодов, инвертор 7, первый 8, второй 9 и ,третий 10 элементы И-НЕ, первый блок 11 дифференцирования, одновибратор 12, ключ 13, аналого-цифровой преобразователь 14 и первый 15 и второй 16 преобразователи кода во временной интервал, при этом первый преобразователь 15 кода во временной интервал выполнен в виде первого счетчика 17, первого 18, второго 19, третьего 20 и четвертого 21 элементов И, первого элемента ИЛИ 22 и первого КБ-триггера 23, а второй преобразователь 16 кода во временной интервал - в виде второго счетчика 24, второго компаратора 25, пятого 26 и шестого 27 .элементов И, второго элемента ИЛИ 28, третьего счетчика 29, второго блока 30 дифференцирования, второго В.Я-триггера 31 и элемента ИЛИ-НЕ 32Устройство работает следующим образом.С выхода датчика 1 сигнала на вход усилителя 2 поступает видеоимпульс известной формы (фиг. 4 а, пунктирная линия). Он может быть однократным или повторяться с неизвестной частотой. Длительность импульса по уровню 0,5 может изменяться в широких пределах.В момент периода видеоимпульса содержимое реверсивного счетчика 4 равно нулю. Первый преобразователь 5 кодов преобразует двоичный код реверсивного счетчика в унитарный код, под действием которого устанавливается максимальный коэффициент передачи усилителя 2. При достижениимгновенным значением выходного сигнала усилителя 2 уровня порога(фиг. 4, а) срабатывает первый компаратор 3. В результате очереднойтактовый импульс прохддит через первый 8 и третий 10 элементы И-НЕ натактовый вход реверсивного счетчика4, который под действием выходногосигнала первого компаратора 3 устанавливается в режим сложения. В реверсивном счетчике 4 записываетсяв двоичном коде.Под действием выходного сигналапервого преобразователя 5 кодов коэффициент передачи усилителя 2 скачкообразно уменьшается, и первый компаратор 3 возвращается в исходноесостояние, переводя реверсивный счетчик 4 в режим вычитания, состояниекоторого не изменяется, так как закрытым оказывается второй элемент 25 И-НЕ 9. Импульсы на тактовом входереверсивного счетчика 4 служат началом формирования временных интервалов в первом 15 и втором 16 преобразователях кодов во временной интер.вал. Каждый из импульсов проходит навход первого 88 в тригге 23, на выходе которого формируется временной;интервал(фиг4, г), Под действием выходного сигнала первого пре,образователя 15 кода во временнойинтервал на одном выходе второгопреобразователя 16 кода во временнойинтервал появляется сигнал, запирающий второй элемент.И-НЕ 9.л, . 2Сигнал на выходе усилителя 2 после моментапродолжает нарастатьи в моментснова достигает порога (фиг. 4, а). При этом срабатываетпервый компаратор 3 (фиг. 4, б), иповторяется указанный процесс, результатом которого является записьчисла "2" в двоичном коде в реверсивном счетчике 4 (фиг. 4, в). При больших амплитудах входного сигнала процесс продолжается до заполнения реверсивного счетчика 4, так как припоявлении логической единицы в старшем разряде запирается первый элемент И-НЕ 8,Если после моментамгновенное 55значение выходного сигнала усилителя .2 не достигает порога срабатываниявторого компаратора 3, осуществляется поэтапное восстановление усилеватель выходного кода второго преобразователя 6 кодов во временной интервал.Содержимое второго счетчика 24, начиная с моментаубывает до нуля по линейному закону (Фиг, 4, ж) со скоростью, пропорциональной числу, записанному в реверсивном счетчике 4. Интервалзаканчивается в момент с (фиг, 4, а), когда содержимое второго счетчика 24 становится равным нулю и импульс переноса из второго счетчика 24 возвращает второй КБ- триггер 31 в нулевое состояние. При этом блокируется работа третьего счетчика 29, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 32 появляетсяуровень логической единицы, которым открывается второй элемент И-НЕ 9. В этот момент сигналом с выхода второго КБ-триггера 3 1 запускается одновибратор 12 (фиг. 4, и), который размыкает ключ 13 на время импульсной помехи, вызванной скачкообразным изменением усиления усилителя 2, так как уменьшилось содержимое реверсивного счетчика 4 (фиг. 4, в). Появление импульса на тактовом входе реверсивного счетчика 4 служит началом Формирования очередного интервала времени Я а тот в свою очередь вызывает формирование очередного интервалаПроцесс повторяется до тех пор, пока содержимое реверсивного счетчика 4 не станет равным нулю, При этом второй элемент И-НЕ 9 запирается и нулевое состояние реверсивного счетчика 4 сохраняется до периода очередного видеоимпульса с выхода датчика 1.В течение всего времени существования сигнала на входе усилителя 2 его мгновенные значения фиксируются на выходах устройства в форме с плавающей запятой: мантисса считывается с выхода аналого-цифрового преобразователя 14, а порядок - с выхода реверсивного счетчика 4. Время полного восстановления усиления зависит от уровня наблюдаемого сигнала и не превьппает времени его существования. формула изобрет ения 55 1. Устройство с регулируемым коэффициентом усиления, содержащее последовательно соединенные датчик сигнала усилите;.ь, первый компаратор 5 1580529 ния до максимадьного значения. Сначала формируется интервал временивеличина которого определяется числом, записанным в реверсивном счетчике 4 (фиг. 4, г). Затем форми 5 руется интервал времени " , величина которого пропорциональна наибольшему мгновенному значению сигнала на выходе усилителя 2 на интервале ьи а также определяется числом, записанным в реверсивном счетчике 4.Первый КБ-триггер 23 в состоянии "1" снимает блокировку первого счетчика 17, в котором начинается накопление тактовых импульсов, Второй преобразователь 6 кодов преобразует двоичный код в код "один из У", под действием которого осуществляется выбор выхода первого счетчика 17, 20 определяемого состоянием реверсивного счетчика 4, при этом частота сигнала на этом выходе первого счетчика 17 ниже тактовой. В момент(фиг. 4, а) первый КБ-триггер 23 воз вращается в нулевое состояние импульсом с выхода первого элемента ИЛИ 22 и опять блокирует работу первого счетчика 17. Спад сигнала С дифференцируется вторым блоком 30 дифференцирования (фиг. 4, д) и переводит второй КБ-триггер 31 в состояние "1" (фиг. 4, е). К моментуво втором преобразователе 16 кода во временной интервал завершен процесс числа, соответствующего максимальному значению сигнала на интервале Й,В начале этого интервала счетчик 24 очищен импульсом с выхода первого блока 11 дифференцирования и в тече О ние интервала его содержимое обновля,ется всякий раз, когда очередное число на выходе аналого-циФрового преобразователя 14 оказывается больше содержимого второго счетчика 24. В45 таких случаях второй компаратор 25 разрешает прохождение тактового импульса через второй элемент ИЛИ 28 на-тактовый вход второго, счетчика 24, обеспечивающего перезапись его содержимого. Таким образом, на выходе второго счетчика 24 имеет место код, величина которого пропорциональна максимальному значению кода на выходе аналого-. цифрового преобразователя 14 на интервале ,(фиг. 4, ж).При ь = 0 второй счетчик 24 переходит в режим вычитания и на интервалеработает как преобразо 1580529и реверсивный счетчик, выхолы которого подключены к управляющим входамусилителя через первый преобразоватЕль кода, а также аналого-цифровойпреобразователь и ключ, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, введеныпервый и второй преобразователи код во временной интервал, второй пре Ооразователь кода, одновибратор,инвертор, первый, второй и третийэлементы И-НЕ и первый блок дифференцирования, причем выход усилителя подключен к входу ключа, выход первого, кОмпаратора соединен с входом инвертора и с первым входом первого элемента И-НЕ, выход ключа подключен.к входу аналого-циФрового преобразо"в 4 теля, выход которого соединен с од Оним входом второго преобразователякода во временной интервал, выходреверсивного счетчика подключен куправляющим входам усилителя черезпервый преобразователь кодов, выход его старшего разряда подключентакже к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединенс одним входом третьего элементаИ НЕ, выход младшего разряда первого 30пРеобразователя кода соединен также с первым входом второго элементаИ-НЕ, второй вход которого соединенс выходом инвертора, третий вход -с одним выходом второго преобразователя кода во временной интервал,а выход - с другим входом третьегоэлемента И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ подключен к тактовому входуреверсивного счетчика и к входу пер-4 Ового блока дифференцирования, выходкоторого соединен с входом управления первого преобразователя кода вовременной интервал и с входом сброса второго преобразователя кода во 45временной интервал, выход первогопреобразователя кода во временной интервал соединен с входом управлениявторого преобразователя кода во временнойинтервал, другой выход которого подключен через одновибратор квходу управления ключа, а другойвход - к выходу второго преобразователя кодов, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчикаи к выходу первого преобразователякода во временной интервал, при этомтактовые входы первого и второго преобразователей кода во временной интервал, третиЙ вход первого элементаИ-НЕ и четвертый вход второго элемента И-НЕ соединены с тактовым выходоманалого-цифрового преобразователя.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что первый преобразователь кода во временной интервал выполнен в виде первого счетчика,выходы которого подключены к однимвходам первого, второго, третьего ичетвертого элементов И, и последовательно соединенных первого элементаИЛИ и первого КБ-.триггера, инверсныйвыход которого подключен к входусброса первого счетчика, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, при этом другие входы первого, второго, третьегои четвертого элементов И являютсявходом первого преобразователя кодаво временной интервал, Б-вход первого КБ-триггера - входом управления,а тактовый вход первого счетчика;Фтактовым входом,3. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что второй преобразователь кода во временной ийтервал выполнен в виде последовательно соединенных второго счетчика, второго компаратора, пятого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу второго счетчика, последовательно соедиУ ненных третьего счетчика и шестого элемента И, выход которого подключен к другому входу второго элемента ИЛИ, а также последовательно соединенных второго блока дифференцирования, второго КБ-триггера и элемента ИЛИ-НЕ, причем другой вход шестого элемента И подключен к выходу второго КБ-триггера, инверсный выход которого соединен с входом сброса третьего счетчика, а выход подключен к К-входу второго КБ-триггера, при этом информационный вход второго счетчика соединен с другим входом второго компаратора и является одним входом второго преобразователя кода во временной интервал, информационный вход Третьего счетчика является другим входом, второй вход пятого элемента И сое" динен с входом управления второго счетчика, входом второго блока дифференцирования и с другим входом элемента ИЛИ-НЕ и является входомуправления второго преобраэователякода во временной интервал, входсброса второго счетчика является еговходом сброса, третий вход пятогоэлемента И соединен с тактовым входом третьего счетчика и являетсятактовым входом, выход элементаИЛИ-НЕ является одним выходом, аинверсньй выход второго КБ-триггерадругим выходом,1 5 о 0529 оставитель Ш.М ехред Л,Сердюк хут Малец о едактор И.Горн аэ 20 Тира нного комитет 3035, Москва о суда нат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Прои скии вениПодписное тениям и открытиям при ГКНТ СССР ская наб., д, 4/5