Устройство для ввода информации

Устройство для ввода информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ , содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным входом устройства, первый аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового преобразователя, а выходы являются выходами масштабирующего кода устройства, усилитель с программируемым коэффициентом усиления , второй аналого-цифровой преобразователь , вход которого подключен к выходу усилителя с программируемым коэффициентом усиления, а выход является информационным выходом устройстотличающееся тем, ва, что, с целью повьшения точности устройства путем масштабирования входного сигнала, оно содержит компаратор, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, второй вход - к выходу элемента аналоговой памяти, а выход - к входу разрешения записи элемента аналоговой памяти и входу запуска первого аналогоцифрового преобразователя, выход готовности которого подключен к стробирующим входам компаратора и регистра соответственно, выходы регистра подключены к входам управления усилителя с программируемые коэффициентом усиления, вход которого подклю сл чен к информационному входу устройства , инвертирующий триггер Шмитта, вход которого подключен к информационному входу устройства, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу инвертирующего триггера ПЫитта, а выход - к входу сброса элемента аналоговой памяти, вход запуска второго аналого-цифрового преобра9 ) зователя является входом здпуска 4 устройства, а информационные входы &0 СП1 счетчика - входами управляющего кода устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН у G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ9 (21) 3605696/24-24 (22) 17.06.83 (46) 30.09.84. Бюл. У 36 (72) M.Ä.Ãåíêèí, А.П.Кириллов, А.H.Òåðåíòüåâ и О.Б.Скворцов (71) Институт машиноведения им. А.А.Благонравова (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И- 780010, кл. G 06 F 15/36, 1979.

2. Патент США М 4051469, кл. H. 03 К 13/00, 1975 (прототип)е (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным входом устройства, первый аналого-цифровой преобразователь, вход которого. подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового преобразователя, а вьмоды являются выходами масштабирующего кода устройства, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу усилителя с программируемым коэффициентом усиления, а вьмод является информационным выходом устройст„„SU„„1116436 А ва, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства путем масштабирования входного сигнала, оно содержит компаратор, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, второй вход — к выходу элемента аналоговой памяти, а выход — к входу разрешения записи элемента аналоговой памяти и входу запуска первого аналогоцифрового преобразователя, выход готовности которого подключен к стробирующим входам компаратора и регистра соответственно, вьмоды регистра подключены к входам управления усилителя с программируемым коэффициен- g том усиления, вход которого подключен к информационному входу устройства, инвертирующий триггер Шмитта, вход которого подключен к информационному входу устройства, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу инвертирующего триггера Шмитта, а выход — к входу сброса элемента аналоговой памяти, вход запуска второго аналого-цифрового преобра. зователя является входом запуска устройства, а информационные входы счетчика — входами управляющего кода устройства.

1116436

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки характеристик узкополосного случайного сигнала, в частности текущего значения сигнала и текущего значения амплитуды сигнала в цифровой форме, в измерительных системах и анализаторах с микропроцессорами и вычислительными машинами.

Известно устройство для ввода информации, содержащее аналого-цифровой преобразователь и компаратор (1 ).

Недостатками этого устройства являются низкая точность преобразования и ограниченная область применения, поскольку в устройстве осуществляется преобразование только амплитуды входных сигналов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущ ости является ycTpoH: 20 ство для ввода .информации, содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным входом устройства, первый аналого-цифровой

5, преобразователь, вход которого подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового преобразователя, а выходы являются выходами масштабирующего кода устройства, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу усилителя 35 с программируемым коэффициентом усиления, а выход является информационным выходом устройства (2 3.

Недостатком этого устройства является то, что дляповьппения точности Щ преобразования использованы два аналого-цифровых преобразователя, которые позволяют вводить только текущее значение входного сигнала. При этом .оценивать амплитуду сигнала прихо- 45 .дится программными средствами в ЗВМ, что снижает общее быстродействие системы обработки информации.

Цель изобретения — повьппение точности устройства путем масштабирования входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным55 входом устройства, первый аналогоцифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового *реобразователя, а выходы являются выходами масштабирующего кода устройства, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, второй аналого-gH@poaoA преобразователь, вход которого подключен к выходу усилителя с программируемым коэффициентом усиления, а выход является информационным выходом устройства, введены компаратор, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, второй вход - к выходу элемента аналоговой памяти, а выход — к входу разрешения записи элемента аналоговой памяти и входу запуска первого аналого-цифрового преобразователя, выход готовности которого подключен к стробирующим входам компаратора и регистра соответственно, выходы регистра подключены к входам управления усилителя с программируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к информационному входу устройства, инвертирующий триггер Шмитта, вход которого подключен к информационному входу устройства, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу инвертирующего триггера Шмитта, а выход — к входу сброса элемента аналоговой памяти, вход запуска второго аналого-цифрового преобразователя является входом запуска устройства, а информационные входы счетчика — входами управляющего кода устройства.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый аналого-цифровойпреобразователь 1, компаратор 2, счетчик 3, регистр 4, усилитель 5 с программируемым коэффициентом усиления, инвертирующий триггер Шмитта 6, второй аналогоцифровой преобразователь 7, информационный вход 8 устройства, информационный выход 9, вход 10 запуска, выход 11 масштабирующего кода, элемент 12 аналоговой памяти, управляющие входы 13.

Усилитель 5 с программируемым коэффициентом усиления может быть выполнен по схеме умножающего цифроаналогового преобразователя, а элемент 12 аналоговой памяти — по схеме выборки-хранения.

3 1116

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на вход 8. Пусть в начальный момент элемент 12 аналоговой памяти находится в сброшенном состоянии. При положительной полуволне входного сигнала напряжение на первом входе компаратора 2 превышает напряжение на его втором входе, т.е. на выходе 1О элемента 12 аналоговой памяти до момента достижения максимума входного сигнала, а следовательно, до достижения амплитудного значения.

При этом напряжение на выходе эле- . 1S мента 12 аналоговой памяти отслеживает входное до достижения амплитудного значения с некоторой задержкой.

Досле прохождения входным сигналом максимального значения с учетом за- 20 паздывания, а также из-за того, что компаратор 2 может иметь гистерезис для повышения достоверности функционирования, происходит переключение компаратора 2. После срабатывания 25 компаратора 2, т.е. появления Hà его выходе нулевого логического сигнала, происходит запуск первого аналогоцифрового преобразователя 1, который преобразует максимальное (амплитудное) значение входного сигнала, saфиксированное элементом 12 аналоговой памяти, в код амплитуды, который после окончания преобразования, по сигналу на выходе готовности первого ана- З5 лого-цифрового преобразователя переписывается в регистр 4. На время выполнения преобразования сигналом с выхода готовности первого аналогоцифрового преобразователя 1,поступаю- 4О щим на стробирующий вход компаратора

2, запрещается появление на выходе компаратора 2 сигнала, разрешающего запись в элемент 12 аналоговой памяти новых значений сигнала. Масшта- 45 бирующий код с выхода регистра 4 поступает в ЗВМ и характеризует амплитуду исследуемого сигнала и масштаб текущего значения входного сигнала. Этот код также поступает на управляющие входы усилителя 5, который масштабирует входной сигнал.

Масштабированный входной сигнал по436 4 ступает на вход второго аналого-цифрового преобразователя 7, который по сигналам запуска от ЭВМ преобразует текущие значения масштабированного входного сигнала в код, который вводится в ЭВМ. Инвертирующий триггер

Шмитта 6 формирует на каждом периоде входного сигнала импульсы, которые поступают на счетный вход счетчика 3, который работает в режиме деления частоты, коэффициент деления которого может изменяться изменением кода на управляющих входах 13. В частном случае на эти входы может быть подан постоянный код (входы подключают к шинам единичного или нулевого логических сигналов непосредственно или через переключатели). Возможно также подключение к интерфейсу цифрового выхода ЭВМ в параллельном коде, что позволяет управлять режимом работы от ЭВМ. Импульс с выхода счетчика 3 обеспечивает сброс .элемента 12 аналоговой памяти и перевод устройства в исходное состояние.

Поскольку сигнал на входе второго аналого-цифрового преобразователя

7 нормирован по амплитуде, его динамический диапазон относительно мал, сигнал может быть с удовлетворительной точностью преобразован аналого-цифровым преобразователем небольшой разрядности, а следовательно, и высокого быстродействия.

Оценка амплитуды изменяется сравнительно редко, но так как амплитуда узкополосного случайного процесса меняется медленно по сравнению с текущим значением, это не вносит существенных искажений в преобразуемую информацию.

Таким образом, изобретение.обе-. спечивает точный ввод информации о быстроменяющихся узкополосных случайных процессах как в виде оценки амплитуды, так и нормированного по величине этой амплитуды текущего мгновенного значения входного сигнала.

Это позволяет проводить более подробное исследование поступающего сигнала, расширяя область применения и повышая точность устройства.

1116436

Заказ 6931/39 Тирал 698

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Верховский

Редактор Л.Алексеенко Техред И.Асталош Корректор Г.Огар