Устройство для контроля характе-ристик электрических сигналов

,Бюллетень М 2 о делам изобретени Опубли 3)У вано 681.17(088.8) крытни ата опубликования описания 26 .07 .8 тг" Е 11 О 72) Автор иэобрет Голик и В.Н. Гойденко Киевский научно-исследовательский и конструкторский институт периферийного оборудования1) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВИзобретени нос я к электроизожет быть ис- характеристик нои технике и но для контрол ерителользо ф электрических сигналов.Известны устройства, содержащие5интегральные преобразователи, блокобработки результатов преобразований,блок индикации, блок линейного увеличения длительности импульсов и блокормирования сигнала 1,Недостаток известных устройств -их ограниченные функциональные возможности.Наиболее близким по технической.сущности к предлагаемому является уст"5ройство для контроля характеристикэлектрических сигналов, содержащееключ, тактовый генератор, преобразователь амплитуды-код, счетчик, дваканала преобразования, каждый из которых состоит из преобразователя время-амплитуда и последовательно соединенных блока выделения импульса,блок формирования и ключа 21. Недостаток этого устроиства также заключается в его ограниченных функциональных возможностях, так как оно не обеспечивает измерения всех характеристик электрических, сигналов, например, выбросов импульса коэффициента нелинейного искажения и т.д.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения дополнительных характеристик. электрических сигналов.Поставленная цель достигается тем,6что в известное устройство, содержащее тактовый генератор импульсов, первый ключ, первый счетчик, преобразователь амплитуда-код и первый и второй каналы преобразования, каждый из которых содержит преобразователь время-амплитуда и последовательно соединенные блок выделения и-го импульса, блок формирования и ключ, выход тактового генератора импульсов соединен через первый ключ со входом первого счетчика и с одним из входов каждого3 84911 ключа первого и второго каналов преобразования, выход блока формирования каждого канала преобразования соединен через соответствующие преобразователи вр.мя-амплитуда с первым и вторым входами преобразователя амплитуда-код соответственно введены первый и второй триггеры, первый, второй и третий блоки компараторов, первый, второй мультиплексоры, вычислитель о ный и управляющий блок, второй ключ, второй счетчик, а также третий канал преобразования, содержащий преобразователь время-амплитуда и последоватепьно соединенные блок выделения 15 и"го импульса, блок формирования и ключ, причем выход блока формирования третьего канала преобразования соединен через преобразователь время-амплитуда третьего канала преобразования с третьим входом преобразователя амплитуда-код, выход которого соединен с первым входом вычислительного и управляющего блока, первый выход которого соединен соответственно с первыми вхо дами первого, второго и третьего блоков компаратОров, вторые входы которых соединены с измерительным выводом устройства, выход первого блока компараторов соединен соответственно с первыми входами первого и второго мультиплексоров, выход второго блока компараторов соединен со вторыми входами первого,и второго мультиплексоров, выход третьего блока компараторов сое-З 5 динен с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом вычислительного и управляющего блока, третий выход которого соединен с третьим входом перво О го триггера, а четвертый выход - с третьи.": входами первого и второго мультиплексоров, выход первого мультиплексора соединен с одним из входов второго триггера, второй вход ко торого соединен с выходом второго мультиплексора, со вторым входом вычислительного и управляющего блока, с одним из входов блока формирования третьего канала преобразования О и с одним из входов второго ключа, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и с третьим входом второго триггера, первый выход которого соединен с одним из входов 55 первого ключа и одним из входов блока формирования первого канала преобразования, второй выход второго тригфгера соединен с одним из входов блокаформирования второго канала преобразования, выход тактового генератораимпульсов соединен с одним иэ входовключа третьего канала преобразования,с третьим входом второго ключа, выходкоторого через второй счетчик соединен с третьим входом вычислительногои управляющего блока,четвертый входкоторого соединен с выходом первогосчетчика.На фиг, 1 изображена блок-схемаустройства; на фиг. 2 в . временныедиаграммы, иллюстрирующие его работу,Устройство содержит блоки 1-3 компараторов вычислительный и управляющийблок 4, мультиплексоры 5 и 6, триггеры 7 и 8, ключи 9 и 10, тактовыйгенератор 1 импульсов, счетчики 12и 13, каналы 14-16 преобразования,каждый из которых содержит соответственно преобразователи 17-19 времяамплитуда, блоки 20-22 выделения и-гоимпульса, блоки 23-25 формирования иключи 26-28, преобразователь 29 амплитуда-код и измерительный вывод 30.Устройство работает следующим образом,Контролируемый сигнал (фиг.2,а,1 )поступает с измерительного вывода 30на первые входы блоков 1-3 компараторов. На вторые входы блоков 1-3 компараторов поступают уровни напряжения, задаваемые по программе от вычислительного и управляющего блока 4.При этом, пусть уровень напряжения(фиг.2,а 3 ) задан на второй вход блока 1 компаратора на,время Р измерительных тактов, уровень напряжения(фиг.2,а,4 ) задан на второй вход блока 2 компараторов на время Р-го измерительного такта и уровень напряжения (фиг.2,а 5 ) задан на второй входблока 3 компаратора на время Р измерительных тактов, тогда сигналы с выходов блоков 1 и 2 компараторов(фиг.2,б,г ) поступают на первые ивторые входы мультиплексоров 5 и 6,а сигнал (фиг.2,в) с выхода блока 3компаратора поступает на первый входтриггера 7, на второй вход которогопоступает сигнал (фиг,2,д) разрешения измерения от вычислительного.иуправляющего блока 4. Триггер 7 устанавливается в состояние "1" (фиг .2, е).Это соответствует гереднему фронтуимпульса "Строб разрешения измерения",С выхода триггера 7 импульс поступает5 . 8491 на первый. вход триггера 8Адрес, определяемый режимом измерения во время Р измерительных тактов, задается от вычислительного и управляющего блока 4 на соответствующие входы мультип 5 лексоров 5 и 6. Пусть задан режим, заключающийся в определении координат точек формы контролируемого сигнала. Тогда адрес от вычислительного и управляющего блока 4 обеспечивает прохоКцение сигнала начала измерения с выхода блока 1 компараторов через мультиплексор 5 на вход установки в сос - тояние "1" триггера 8 (фиг.2,б) и прохождение сигнала, с выхода блока 2 компараторов через мультиплексор 6 на вход установки в состояние "О" триггера 8 (фиг .2,г) Сформированный на триггере 8 импульс (фиг.2,ж) является. первым измерительным интервалом. Он соответствует времени от начала измерений (координат) до момента времени пересечения фронта контролируемого сигнала с уровнем напряжения, заданным от вычислительного и управ ляющего. блока 4 на втором входе блока 2 компараторов. Второй измеритель-. ный интервал соответствует промежутку времени, когда уровень контролируемого сигнала выше уровня задаваемого на второй вход блока 2 компараторов напряжения (фиг.2,г). Первый измерительный интервал (фиг,2,ж) поступает на один из входов ключа 9. На другой вход ключа 9 поступают импульсы (фиг.2, 3) с тактового генератора .1 импупьсов. В течение действия измерительного интервала тактовые импульсы проходят на счетчик 12, на котором формируется код (Б),Передним фронтом 40 первого измерительного интервала запускается блок 23 формированиякоторый своим выходнь:м сигналом запускает. преобразователь 17 время-амплитуда (Фиг 2,и,к) и обеспечивает прохожде ние сигналов тактового генератора 11 импульсов через ключ 26 на вход блока 20 выделения и-го импульса, При прохождении и-го тактового импульса через ключ 26 блок 20 выделения й-го импульса формирует импульс, с помощью которого блок 23 формирования возвращается в исходное состояние (фиг. 2.и к) Длительность импульса, полученного :на выходе блока 23 формирования, рав на 21 +И (фиг.2,и) и будет всегдаОв пределах от 2 с до ЗС , так как величина йизменяется от,О до Дй, . Амплитуда импульса на выходе преобра 14 6зователя 17 время-амплитуда (фиг,. 2,к) пропорциональна длительности выходного сигнала блока 23 формирования канала 14 преобразования, Аналогично работают каналы 15 и 6 преобразования. Однако запуск блоков 24 и 25 формирования каналов 15 и Ь преобразования осуществляется соответственно задним фронтом первого (фиг. 2,ж)и задним фронтом второго (фиг.2,г) измерительных интервалов. Длительность импульса (фиг. 2,л) полученного на выходе блока 24 формирования, равна 2 С - И, а длительность импульса (фиг.2,н) на выходе блока 25 формирования равна 2 о+Ма. Амплитуды сигналов ЬОиьО (фиг2,м.о) на выходе преобразователей 18 и 9 время-амплитуда пропорциональны, соответственно длительностям сигналов, поступивших на.их входы (фиг,2, л,н), Напряжения ЬО, КОЙ ЬОр последовательно во вренфмени с выходов преобразователей 17-19 время-амплитуда соответственно поступают на входы преобразователя 29 амплитуда-код, Цифровые значения каждого йз этих напряжений с выхода преобразователя 29 амплитуда-код представляют собой измеренные значения интервалов Ь 1, ьс, и Й С (фиг,2, и,л,н) Обозначим эти коды соответственно через М , К и К. Второй измерительный интервал (фиг.2,г) с выхода мультиплексора б поступает на вход ключа 10. В течение действия второго измерительного интервала тактовые импульсы при наличии сигнала "Строб разрешения измерения" на входе ключа 1 О с выхода триггера 7 проходят на счетчик 13. В это время на счетчике 13 формируется код (В). Таким образом, во время Р-го измерительного такта на счетчиках 12 и 13, а также на преобразователе 29 амплитуда-код формируются данные оконтроле двух измерительных интервалов при одном из программируемых по. роговых уровней. Причем значение первого измерительного интервала равно сумме значений кодов Б и й, а значение второго измерительного интервала равно значению кодов В-К+К. Данные о двух измерительных интервалах переписываются в вычислительные и управляющий блок 4 и представляет собой координаты двух точек контролируемого сигнала относительно начала измерений на заданном пороговом уровне. Дпя получения всех координат точек конт4 . 8выход которого соединен с первым вхо. дом вычислительного и управляющего блока, первый выход которого соединен соответственно с первыми входами первого, второго и третьего блоков компараторов, вторые входы которых соединены с измерительным выводом устройства, выход первого блока компараторов соединен соответственно с первыми входами первого и второго мультиплексоров, выход второго блока компараторов соединен со вторыми входами первого и второго мультиплексоров, выход третьего блока компараторов соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого сое динен со вторым выходом вычислительного и управляющего блока, третий выход которого соединен с третьим входом первого триггера, а четвертый выход - с третьими входами первого и второго мультиплексоров, выход первогдмультиплексора соединен с одним. из входов второго триггера, второй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора, со вторым входом вычислительного и управляющего блока, с одним из входов блока формирования третьего канала преобразования с одним из входов второго ключа, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и с третьим. входом второго триггера, первый выход которого соединен с .одним из входов первого ключа и одним из входов блока формирования первого канала преобразования, второй выход второго триггера соединен с одним из входов блока формирования второго .канала преобразования, выход тактового генератора импульсов соединен с одним из входов ключа тРетьего канала преобразования, с третьим входом второго ключа, выход которого через второй счетчик соединен с третьим входом вычислительного и управляющего блока, четвертый вход которого соединен с выходом первого счетчика. 84911 7ролируемого сигнала необходимо от вычислительного и управляющего блока 4 в каждом из Р -х тактов измерения изменить пороговый уровень на втором входе блошка 2 компаратора и выдать сигналы "Разрешение измерения" и "Конец измерения".Данные координат точек, характеризующие форму контролируемого сигнала . в системе амплитудно-временных коор О динат, служат основой , с помощью которой по известным алгоритмам определяют необходимые характеристики электрических сигналов. 5 Устройство для контроля характеристик электрических сигналов, содержа щее тактовый генератор импульсов, первый ключ, первый счетчик, преобразователь амплитуда-код и первый и второй каналы преобразования, каждый из которых содержит преобразователь время- г 5 амплитуда и последовательно соединенные блок вЫцеления и-го импульса, блок формирования и ключ, выход тактового генератора импульсов соединен через первый ключ со входом первого ЗО счетчика и с одним из входом каждого ключа первого и второго каналов преобразования, выход блока формирования каждого канала преобразованиясоединен через соответствующие пре- З 5образователи время-амплитуда с первым и вторым входами преобразователя амплитуда"код соответственно, о тл и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью расширения функциональных возможнос тей за счет измерения дополнительных характеристик электрических сигналов, , в устройство введены первый и второй триггеры, первый, второй и третий блоки компараторов, первый, второй муль типлексоры, вычислительный и управляющий блок, второй ключ, второй счетчик, а также третий канал преобразования, содержащий преобразователь время-амплитуда и последовательно соединенные 5 О блок выделения и-го импульса, блок формирования и ключ, причем выход блока формирования третьего канала преобразования соединен через преобразователь время-амплитуда третьего 55 канала преобразования с третьим вхо-, дом преобразователя амплитуда-код,1. Авторское9 647621, кл. 62. АвторскоеУ 662907, кл. 6тотип). Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе849114 1,1 11, 11111А- , со щ 1 Фиа,З Составитель С, Бычковктор В. Лазаренко Техредй. ГолинкаКорректор М. Шарош Тираж 732 Государственного коми елам изобретений и отк ква, Ж, Раушская на Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6085 58 ВНИИПИ по д 113035, Мос