Аналого-цифровой стробоскопический преобразователь

(19) Ш) 8 А М 1/46 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 565391, кл. Н 03 М 1/46, 1975.Авторское свидетельство СССРВ 959274, кл. Н 03 М 1/46, 1980.(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности кизмерению периодически меняющихсясигналов,и может. быть использовано восциллографических устройствах, Изоб ретение позволяет расширить функциональные возможности путем измеренияэкстремальных значений исследуемого сигнала на произвольно выбранновременном промежутке: Это достигаетстем, что в устройство, содержащеестробируемый компаратор 1, источник10 входного напряжения, цифроаналоговый преобразователь 4, регистр 3,регистр 5 сдвига, генератор 2 стробимпульсов, триггеры 7,8, декадныйреверсивный счетчик 9, блок 6 управления, введены формирователь 11 управляемого строб-импульса и переключатель 1 2 рода работ. 2 з.п. ф-лы,4 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности кизмерению периодически меняющихсясигналов,и может быть использованов осциллографических устройствах.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем измерения экстремальных значенийисследуемого сигнала на произвольно 10выбранном временном интервале,На фиг, 1 приведена функциональнаясхема описываемого преобразователя;на фиг. 2 - функциональная схема формирователя управляемого строб-импульса; на фиг. 3 - функциональная схемаблока управления; на фиг. 4 - временные диаграммы работы преобразователя.Аналого-цифровой стробоскопический преобразователь состоит иэ стро Обируемого компаратора 1, генератора2 строб-импульсов, регистра 3, цифроаналогового преобразователя 4 (ЦАП),регистра 5 сдвига, блока 6 управления, триггеров 7, 8, декадного ревер сивного счетчика 9, источника 1 Овходного напряжения, формирователя 11управляемого строб-импульса (ФУС),перекл 1 очателя 12 рода работ.Формирователь управляемого стробимпульса (фиг,2) содержит элементы.Блок управления (фиг.3) содержитстробируемые компараторы 17, 18,триггер 19, элемент И 20, инверторы 21-24, элементы ИЛИ-НЕ 25, 26,элементы 2 И-ИЛИ-НЕ 27, 28, токоограничивающие элементы, выполненные напотенциометрах 29,30, токограничиваю щие элементы, выполненные на резисторах 31-37, накопительные элементы,выполненные на конденсаторах 38-42.Преобразователь работает следующим образом. 45Пусть переключатель 12 находитсяв первом положении (соответствует положению нафиг.1), когда с общей шиной питания соединен шестой вход ФУС11, что эквивалентно подаче на них 5"1 ". В этом случае на первом выходеФУС 11 формируется нулевой стробирующий импульс, поступающий на третий. вход компаратора 1 и разрешающийсравнение напряжения входного сигналана его втором входе с напряжециемЦАП 4 на первом входе компаратора 1.Длительность этого строб-импульсаравна длительности строб-импульса на выходе генератора 2 и не зависит от состояний на выходах компаратора 1. На втором выходе ФУС 11 согласностроб-импульсам формируются тактовые импульсы для управления регистром 5,регистром 3 и триггером 7. На выходах компаратора 1 фиксируется результат сравнения входного сигнала с напряжением на выходе ЦАП 4 в конце строб-импульса. С каждым тактовым импульсом результаты сравнения зайисываются в соответствующие разряды регистра 3 в течение всего процесса поразрядного уравновешивания. Заканчивается этот процесс через и тактов, где и - число разрядов преобразователя. В регистре 3 к этому моменту уже сформирован двоичный код, соответствующий мгновенному значению входного сигнала.в момецт =Т . В режиме об)работки с третьего выхода блока 6 управления на вход "Сложение" декадного реверсивного счетчика поступают импульсы, число которых соответствует мгновенному значению входного сигнала в момент =, Во втором цикле в режиме поразрядного уравновешивания происходит формирование двоичного кода мгновенного значения входного сигнала в момент =1, а в режиме обработки с второго выхода блока 6 на вход Вычитание" реверсивного декадного счетчика 9 поступает число импульсов, соответствующее мгновенному значению входного сигнала в момент =е принятому за нулевой, Таким образом, в реверсивном декадном счетчике 9 за два цикла измерения формируется результат измерениямгновенного значения сигнала в точкеотносительно значения в точкеПри этом в первом цикле измерения с седьмого выхода блока 6 управления на четвертый вход ФУС 11 поступает уровеньО, а во втором цик.- ле - уровень .1". С восьмого выхода блока 6 на пятый вход ФУС 11 поступает широкий строб-импульс, начало которого определяется ранним из моментов С ,С, а конец - поздним из этих моментов. Пусть теперь переключатель 12 переведен во второе положение, при котором с общей шиной соединяется седьмой вход ФУС 11,а шестой и восьмой входы остаются свободными.При этом в первом цикле измерения, когда на четвертый вход ФУС 11 поступает уровень"О", на первом выходе=% а+О 2,В формирователе 11 на элементе 16 реализован коммутатор строб-импульса в зависимости от положения переключателя рода работы.Элементы 13,16 служат для формирования короткого разблокировочного импульса положительным перепадом начала широкого строб-импульса. Цлительность разблокировочного импульса определяется временем задержки элемента 13. Элемент 5 формирует тактовые импульсы инвертированием и задержкой управляемых строб-импульсов,Блок 6 работает следующим образом. Моменты измерения 1 изадаются сравнением линейно спадающего напряжения синхронизации, поступающего на Вх. 1 с постоянными уровнями 11 и Б , снимаемыми с потенциометрово29 и 30 с помощью стробируемых компараторов 17, 18, прямые и инверсные выходы которых соединены с входами элемента 27, который осуществляет следующую функцию: В результате вырабатывается сиг-. нал, равный нулю вне промежутка () и единице - внутри, него, который подается на выход 8. Триггер 19 служит для разделения циклов измерения на первый и второй, для чего на его синхронизирующий вход подается импульс режима обработки сигнала. Смена состояния происходит по срезу сигнала. С прямого выхода триггера 19 подается импульс цикла, равный нулю в первом цикле и единице - во втором, Импульс установки образуется диффе" ренцированием среза импульса режима обработки цепочкой из конденсатора 42 и резистора 36 и формируется инвертором 23. Этот импульс подается на Вых,6, Импульс сброса образуется дифференцированием среза импульса, инверсного импульсу цикла, цепочкой из конденсатора 41 и резистора 35 и формируется инвертором 22. Этот импульс подается на Вых. 1. Во время действит импульса режима обработки включается генератор, собранный на элементах 20, 21. Счетные импульсы с выхода генератора подаются либо через инвертор 24 на Вых. 5, либо через элемент 25 на Вых.3 в первом цикле, либо через 30 35 40 45 50 55 элемент 26 на Вых, 2 во втором цикле,На Вых, 4 через элемент 28 подается либо инвертированный срез момента в первом цикле, либо инвертированный срез момента во втором цикле, который служит для запуска генератора 2. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Аналого-цифровой стробоскопический преобразователь, содержащий стробируемый компаратор, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, второй вход соединен с первым выходом источника входного напряжения, второй выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с, входом сброса декадного реверсивного счетчика, второй . выход соединен с входом вычитания декадного реверсивного счетчика, третий выход соединен с входом сложениядекадного реверсивного счетчика, четвертый выход соединен с входом генератора строб-импульсов, регистр, прямые выходы всех разрядов которогосоединены с соответствующими входамицифроаналогового преобразователя,инверсный выход младшего разряда ре -гистра соединен с синхронизирующимвходом первого триггера, первый входрегистра соединен с прямым выходомстробируемого компаратора, второйвход регистра объединен с синхронизирующим входом регистра сдвига, третьи входы регистра соединены с соответствующими прямыми выходами разрядов регистра сдвига, прямой выходстаршего разряда которого соединен спервым информационным входом второготриггера, второй информационный входкоторого соединен с инверсным выходом старшего разряда регистра сдвига, четвертый вход регистра объединен с вторым входом блока управленияи соединен с выходом первого триггера, пятый вход регистра объединенс входом установки в "О второготриггера и соединен с пятым выходомблока управления, шестой вход регистра соединен с вторым входом регистрасдвига и соединен с шестым выходомблока управления, выход второго триггера соединен с информационным входоми входом установки в "О" первоготриггера, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения дополнительной функции определения.экстремальных значений исследуемого сигнала на произвольно выбранном временном интервале, введены переключатель рода работ и формирователь управляемого строб-импульса, первый выход которого соединен с третьим входом стробируемого компаратора, первый вход соединен с выходом генератора строб-импульсов, второй вход - с инверсным выходом стробируемого компаратора, третий вход соединен с прямым выходом стробируемого компаратора, второй выход соединен с первым входом регистра сдвига, четвертый вход соединен с седьмым выходом блока управления, пятый вход соединен с восьмым выходом блока управления, шестой, седьмой и восьмой входы формирователя управляемого строб-импульса соединены с соответст - вующими выходами переключателя рода работ, вход которого является шиной нулевого потенциала.2, Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и Й с я тем, что формирователь управляемого строб-импульса выполнен на элементе 4 И-ИЛИ-НЕ, трех элементах ИЛИ-НЕ и двух элементах ИНЕ, первый вход первого элемента ИЛИНЕ является восьмым входом формирователя, второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ и первый вход второго элемента ИЛИ-НЕ объединены с первым входом первого элемента И-НЕ и являются четвертым входом формирователя, седьмым.входом которого является второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ, первый вход третьего элемента ИЛИ-НЕ, объединен с первым входом элемента 4 И-ИЛИ-НЕ,и . соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента ИЛИ-НЕ объединен с вторым, третьим и.четвертым входами элемента 4 И-ИЛИ-НЕ и является пятым входом формирователя, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с пятым и шестым входами элемента 4 И-ИЛИ"НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с седьмым входом элемента 4 И-ИЛИ-НЕ, восьмой вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, де" вятый, десятый и одиннадцатый входы 4 И-ИПИ-НЕ являются соответственно первым, третьим и вторым входами формирователя, шестым входом которого является второй вход первого элемента И-НЕ, выход элемента 4 И-ИЛИ-НЕсоединен с первым и вторым входами 5второго элемента ИЛИ-НЕ и являетсяпервым выходом формирователя, вторымвьмодом которого является выход второго элемента И-НЕ.3. Преобразователь по п. 1, о т 10 л и ч а ю щ и й с я тем, что блокуправления выполнен на четырех инверторах, двух элементах 2 И в И-НЕ, двухэлементах ИЛИ-НЕ, элементе И, триггеРе, двух стробируемых компараторах, 15 двух токоограничиваощих элементах,выполненных на потенциометрах, семитокоограничивающих элементах, выполненных на резисторах, пяти накопительных элементах, выполненных на 20 конденсаторах, первые и вторые выводы первого и второго потенциометровсоединены соответственно с шинамиисточников положительной и отрицательной полярности, средний вывод 25 первого потенциометра через первыйрезистор соединен с прямым входомпервого стробируемого компаратора ипервым выводом первого конденсатора,второй вывод которого соединен с 30 первым входом первого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ и прямым выходом первогостробируемого компаратора, инверсныйвыход которого соединен с вторым входом первого элемента 2 И-ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента 2 И - ИЛИНЕ, инверсный вход первого стробируемого компаратора через второй резистор соединен с первым выводом третьего резистора, который является первым 40 входом блока, вторым входом которогоявляется стробирующий вход стробируемого компаратора, инверсный вход которого соединен с вторым выводом третьего резистора, прямой вход соеди нен с первыми выводами второго конденсатора и четвертого резистора,второЙ вывод которого соединен сосредним выводом второго потенциометра, стробирующий вход первого стробируемого компаратора объединен ссинхронизирующим входом триггера,первым входом элемента И и первым выводом третьего конденсатора, второйвывод которого соединен с первым 55 выводом пятого резистора и входомпервого инвертора, выход которогоявляется шестым выходом блока, второйвывод пятого резистора соединен с шиной источника положительной полярнос 9 14 ти и через шестой резистор - с первым выводом четвертого конденсатора и входом второго инвертора, выход которого является первым выходом блока, второй вывод четвертого конденсатора объединен с вторым входом второго элемента 2 И-ИЛИ-НЕ, первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и соединен с прямым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом второго элемента 2 И-ИЛИНЕ и является седьмым выходом блока, четвертым и восьмым выходами которого являются соответственно выходы второго и первого элементов 2 И-ИЛИНЕ, третий вход которого объединен с четвертым входом второго элемента 2 Н-Б 11 Н-НГ и соединен с инверсным выходом второго стробируемого компара 51859 тора, прямой выход которого соединенс вторым выводом второго конденсатораи четвертым входом первого элемента 5 2 И-ИЛИ-НЕ второй вход второго элеУмента ИЛИ-НЕ объединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, входомтретьего инвертора, первым выводомседьмого резистора и соединен с вы ходом четвертого инвертора, вход которого соединен с выходом элементаИ и первым выводом пятого конденсатора, второй вывод которого соединенс вторым входом второго элемента И 15 и вторым выводом седьмого резистора,третьим, вторым и пятым выходами блока являются соответственно выходывторого и первого элементов ИЛИ-НЕи выходы второго и первого элементов 20 и третьего инвертора.1451859 Ж оррек оро 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек Составитель А. ТитовРедактор А, Маковская Техред М.ХоданичЗаказ 7091/55 Тираж 879 ВНИИПИ Государственного комитета по изобре 113035, Москва, Ж, РаушПодписноеиям и открытиям при ГКНТ СССя наб д. 4/5.