Многотактный преобразователь амплитуды одиночных импульсов

Многотактный преобразователь амплитуды одиночных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И,ОТКРЫТИЙ! (21) 3418821/18-21 (22) 25.01.82 (46) 30.06.83. бюл. У 24 (72) Г.Н. Абрамов (71) Ульяновский политехнический институт (53) 621.317(088.8) (56) I. Преобразование информации . в аналоГо-.цифровых вычислительных устройствах и системах. Под ред.

Г.И. Петрова. И,, "Иашиностроение", 1973,. с. 247, рис. 97;

2. Авторское свидетельство СССР

703766, кл. 6 01 R 19/04 ° 1979 °.(54)(57) ИНОГОТАКТНЫЙ ПРЕОбРАЗОВАТЕЛЬ

АИПЛИТУДЫ ОДИНОЧНЫХ ИИПУЛЬСОВ, содер, жащий блок вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока задержкь, а выход блока вычитания соединен с входом блока задержки и через нуль-орган с сигнальным входом счетчика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения бы„„SU„„, 1026299 A уд) H 03 K 13/175; G 01 R 19/04

/ стродействия преобразования, в него дополнительно введены источник регулируемого эталонного напряжения, блок сравнения кодов, счетчик, регистр памяти, блок управления и компаратор, первый вход которого соединен с выходом источника регулируемого эталонного напряжения и с .вторым входом блока вычитания, второй вход компаратора соединен с выходом блока вычитания, а выход подключен к сиг. нальному входу дополнительного счетчика, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к выходам основного счетчика и к сигнальным входам регистра памяти, а выход блока сравнения кодов соединен с управляющим входом регистра памяти, и с входом блока управления, выход которого подключен к управляющему входу основного счетчика, к управляющему входу дополнительного счетчика и к управляющему входу источйика регулируемого эталонного напряжения.

1026299

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения (преобразования) амплитуды одиночных импульсов короткой (наносекундной) длительности. 5

Известен многотактный преобразователь, содержащий параллельный набор компараторов, цифроаналоговый преобразователь, регулируемый источник эталонного напряжения, регистр памяти, вычитающее устройство и блок управления $1(.

Недостатками укаэанного преооразователя являются большой объем аппаратурных затрат и невысокая точность преобразования при преобразовании амплитуды коротких одиночных импуль.сов.

Известен также преобразователь, сОдерждщии истОчник эталОннОгО HBflpR» щ жения, нуль-орган, счетчик, вход которого соединен с выходом нуль-органа, и блок вычитания, один из входов которого подключен к входу преобразователя и к выходу блока задержки, 25 другой вход соединен с выходом источ" ника эталонного напряжения, а выходс входом нуль-органа и с входом блока задержки $2).

Однако известный преобразователь (З0 обладает низким быстродействием преобразования амплитуды коротких одиночных импульсов.

Цель изобретения - повышение быст" родействия преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в многотактный преобразователь амплитуды одиночных импульсов, содержащий блок вычитания, первый вход ко" торого соединен с выходом блока за"

40 держки, а выход блока вычитания связан с входом блока задержки и через нуль-орган с сигнальным входом счетчика, дополнительно введены источник регулируемого эталонного напряже" ния,, блок сравнения кодов, счетчик, регистр памяти, блок управления и компаратор, первый вход которого сое" динен с выходом .источника регулируе" мого эталонного напряжения и с вторым входом блока вычитания, второй вход компаратора соединен с выходом блока вычитания,. а выход подключен к сигнальному входу дополнительного счетчика, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения кодов, вторые входы которого подклю" чены к выходам основного счетчика и к сигнальным входам регистра памяти, а выход блока сравнения кодов соединен с управляющим входом регистра памяти и с входом блока управления, выход которого подключен к управляющему входу основного сче чика, к управляющему входу дополнительного счетчика и к управляющему входу источника регулируемого эталонного напряжения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема многотактного преобразователя амплитуды одиночных импульсов; на фиг. 2 - )осцилограммы его работы.

Преобразователь содержит блок 1 вычитания (фиг. 1), блок 2 задержки, нуль-орган 3, компаратор 4, источник

5 регулируемого эталонного напря- " жения, счетчик 6-, блок 7 сравнения кодов, счетчик 8, регистр 9 памяти и блок 10 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

Перед началом измерения счетчик 8 устанавливают в нулевое состояние, а в счетчик 6 записывают единицу. На вход преобразователя подают одиночный импульс (фиг. 2С1), амплитуда U которого подлежит измерению. Одновременно на выходе источника 5 регулируемого эталонного напряжения устанавливают эталонное напряжение Увт„ =

=Usò ð õ (ф ° 2 )

Начинается первый такт измерения.

Величину U < выбирают исходя иэ точ- . ности измерейия первого такта измерения.

С выхода блока 1 вычитания снимают положительный импульс амплитудой

$U< =- lJ>->iт„(фиг. 2О), который подается на второй вход компаратора

4 и на вход нуль-органа 3. Нуль-ор" ган при дЛ „> 0 вырабатывает импульс стандартной амплитуды и длительности, который фиксируется в счетчике

8, Одновременно компаратор 4 при дУ „Ъ1 вт-„также вырабатывает импульс стайдартйой амплитуды и длительности, который фиксируется в счетчике 6.

Импульс ЬУ также подают и на вход блока 2 задержки. Время йщ его задержки (фиг. 26) должно превышать максимальную длительность измеряемых импульсов, Блок задержки должен обеспечивать минимальные искажения при задержке импульсов. После задержки в блоке задержки импульс h U„ пода3„ ют на вход преобразователя.

1026299

Начинается второй цикл первого такта измерения. При этом с выхода блока 1 вычитания уже снимают импульс амплитудой дБ =У1 -20>Т„, который

f также сравнивается. нуль-органом 3 и компаратором 4 и фиксируется в соот" ветствующих счетчиках.

Укаэанный процесс продолжается до тех пор, пока не наступит момент равенства кода, зафиксированного в .10 счетчике 8, с кодом, зафиксированным в счетчике 6. В момент равенства блок 7 сравнения кодов вырабатывает сигнал управления (фиг. 28) которым осуществляют запись числа, зафикси- 15 рованного в счетчике 8 (результат первого такта измерения), в регистр

9 памяти, где он запоминается до конца следующего такта измерения. Одновременно блок 10 управления из сигна- 20 ла управления, вырабатываемого блоком сравнения кодов, через время t. (причем t с t ) относительно его переднего фронта (фиг. 2о), т.е. после того, как результат первого такта 25 измерения запишется в регистр памяти, формирует импульс стандартной амплитуды и длительности, которым счетчики устанавливаются в иСходное состояние (счетчик 8 в нулевое состояние, а в счетчик 6. записывается единица).

На выходе источника 5 регулируемого эталонного напряжения устанавливают следующее эталонное напряжение

U> <11в т„(фиг. 2L). Начинается вто- з рой такт измерения, в котором изме.ряется импульс амплитудой U, =

= Б -и, 1! 1„,, где n - результат первого такта измеренил.

Р

Указанный процесс продолжается до 4 тех пор, пока не будут просмотрены

:все эталонные напряжения от У Т до IJ@T«<

При этом заметим, .что в регистре памяти осуществляется операция по-. разрядного сложения хранимого результата преобразования предыдущего такта измерения с вводимым результатом из мерения последующего такта. Эта операция осуществляется с помощью сигна-50 ла управления, вырабатываемого 6ло" ком сравнения кодов. Тогда результат . измерения, определяется как число, зафиксированное в регистре памяти и равное

M = n>+n +...+п„, где п, и ...n - результаты измере ния в соответствуюцих тактах измере-: ния.

Ф

При этом величина U = VJ.— .1я.

При этом погрешность измерения

@"эт ваап

Если U„ - максимальная амплитуда измеряемых импульсов; о(,- число тактов измерения; Ь- .необходимая разрядность многотактного преобразователя (одновременно эта величина определяет и разрядность регистра памяти), то разрядность счетчиков определяется как ) =P/с(.

Эталонное напрлжение, вырабатываемое источником регулируемого эталон-ного напряжения, в первом такте измерения БВТ„ =1 1 до1 /2, во втором такте

И

U» =U»„/2" и т.д. дос(.-го такта, где U> =JJ » /2". Причем U> а 1ЭТ, =11этв4.

9ТМОМ

В известном преобразователе время измерения определяется как т„„„,= 2 .с,.

Ь. в то время как в предлагаемом преоб- . разователе Т„ „ = А .2 t >. При

PaL этом выигрыш в быстродействии изме" рения составляет величину

m = 2I /о(. 2 1 1.)7 4.

Предлагаемый преобразователь по сравнению с известным обладает также меньшим объемом аппаратурных затрат и более высокой точностью преобразования амплитуд коротких одиночных импульсов.

Точность предлагаемого преобразователя по сравнению с известным по" вышается ввиду того, что в нем отсутствует операция обратного преобразования (преобразователь код-аналог), вносящая погрешность в процесс преобразования.

1026299

ый ф

ВНИИПИ Заказ 4575/48 Тираж 936 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПРоектная,4

Ф

» ф Ф

4Е »

» » Ъ

4 »»»,а Дъ

4 4 )j

L м