Устройство для цифрового отображения формы электрического импульса

Устройство для цифрового отображения формы электрического импульса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву N 789908 (22) Зая влено 07.03.80 (21) 2891202/18-21 с присоединением заявки РЙ (28) Приоритет— (53)M. Кл.

G 01 R 29/02

Геоударетааииый комитет

СССР

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15.12 8) ио аеиам иэооретаний и открытий (53) УДК 621.317. .75 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Жертовский, О. Н. Василенко и В. Г. Се (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ОТОБРАЖЕНИЯ

ФОРМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА

Изобретение относится к электроизмерительной технике цифрового отображения формы, а также измерения длительности детерминированных и случайных импульсных сигналов, По

1 основному авт. св. 110 789908 известно устройство для цифрового отображения формы элект. 5 рического импульса, содержащее комлараторы, источники опорных напряжений, счетчики импульсов, две группы блоков ИЛИ, триггеры и источник квантирующих импульсов (1).

)о

Однако данное устройство не обеспечивает измерения длительности импульсов на соответствующем уровне отсчета, что бывает необходимо в ряде практических случаев при исследовании случайных импульсных потоков.

Целью изобретения является расширение.функциональных возможностей устройства, а именно обеспечение измерения длительности импульса на фиксированном уровне в пределах цифрового отображения формы импульса.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для цифрового отображения формы импульса, содерхашее и компараторов, входы которых сосдинены с источниками опорных напряжений, m первых элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с первыми выходами соответствующих m компараторов, m вторых элементов ИЛИ, первые входы которых соединены со вторыми выходами этих же m компараторов, m триггеров управления, единичные входы которых соединены с выходами первых m элементов ИЛИ, нулевые входы подключены к выходам вторых m элементов ИЛИ, а также m счетчиков импульсов, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующих триггеров управления, установочные входы счетчиков соединены с выходами соответствующих первых m элементов ИЛИ, а счетные входы счетчиков объединены между собой и подключены к выходу источника квантируюших импульсов, дополнительно введены многоканальный коммутатор с двумя группами входов и последовательно соединенные регистр и децифратор, при этом входы регистра подключены к выходам компараторов, первая группа входов многоканального коммутатора соединена с выходами счетчиков, а вторая соединена с выходами дешифратора.

890273

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для цифрового отображения формы импульса состоиг из и компараторов 1, группы из m элементов 2 ИЛИ, группы из и< элементов 3 ИЛИ, m триггеров 4 управления, m счетчиков 5 импульсов, источника 6 квантирующих импульсов, источника 7 опорных напряжений, регистра 8, дешифратора 9, н коммутатора 10. 1О

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает одновременно на входы и компараторов 1. Величина отношения последовательных порогов срабатыва. ння (большего к меньшему) компараторов 1 определяется требуемой точностью воспроизведе<гия формы сигнала, а количество и компараторов зависит от этой величины и возможного диапазона изменения амплитуды входного сигнала. С первого а и второго б выходов компараторов 1 снимаются импульсы, сформированные соответственно в моменты начала н конца превышения входным импульсом уров. ня опорного напряжения. Импульсы с первых вь<ходов компараторов 1 подаются на входы элементов 2 ИЛИ первой группы, а импульсы со вторых выходов на входы элементов 3

ИЛИ второй группы. Количество элементов

2 И<ПИ равно количеству элементов< 3 ИЛИ и равно m.

Минимальное значение целевого числа m выбирается из соотношения

> "а мнн

Ig

3$ где а — наименьший относительный уровень, от которого начинается цифровое отображение сигнала; б — величина отношения последовательных порогов срабатывания компараторов.

На каждый i-ый элемент 2 ИЛИ, 3 ИЛИ поступают сигналы соответственно с первого и второго выходов компараторов с номерами

i + jm, где j = 1, 2, 3, .... Значение j ограничено целой частью числа, равного (и-i)/m.

4$

С выходов элементов 2 ИЛИ первой группы сигналы поступают на входы установки в

"0" счетчиков 5 импульсов, причем i-ый счетчик 5 подготавливается для измерения длительности исследуемого сигнала после срабатывания (i + jm)-го компаратора 1. Одновремен- $О но сигналы с выходов элемента 2 ИЛИ первой группы подаются на единичные входы триггеров 4, связанных с подготовленными к измерению счетчиками 5 импульсов. Возникающие на единичных выходах триггеров 4 сигналы разрешают прохождение квантирующих импульсов с генератора 6 на счетчики 5 импульсов.

После появления сигналов на выходах элемен4 тов 3 ИЛИ второй группы, соответствую<цие триггеры 4 возвращаются в исходное состояние, и поступление квантирующих импульсов на счетчики 5 импульсов, управляемые этими триггерами 4, прекращается. По окончании исследуемого сигнала информация о его форме в цифровом виде содержится в счетчиках 5 импульсов . Помимо цифрового отображения формы импульса, предлагаемое устройство позволяет производить измерение длительности импульса на любом фиксированном уровне, лежащем в пределах отображения формы импульса.

Очевидно, что в этом случае величина О характеризует допустимую относительную погрешность определения заданного фиксированного уровня измерения а. В этом случае оказывается, что число сработавших амплитудных компараторов, уровни которых лежат в пределах амп;итудного значения измеряемого импульса и фиксированного уровня измерения его длительности, постоянно и равно m

Число m выбирается, исходя из величин о и а в соответствии с выражением

< 6я

1т< )еда (2)

Из сравнения выражений (1) и (2) выте< кает, что m +r <и, При реализации функции измерения длитель-, ности импульса возникает задача считывания информации со счетчика, измеряющего длительность импульса на уровне, наиболее близко расположенном к уровню а. Номер этого счетчика N зависит от номера М последнего срабатывающего счетчика в устройстве для отображения формы импульса. При этом М = I— — (у — l)m, где I — номер последнего сра- ботавшегося компаратора, I .) —,при Е(— ) — — =0

<и m m

7=

Ъ"

Е(— + 1), при Е(— ) — — p О, m m m где E — обозначение целой части числа, тогда

М вЂ” m+ 1,если М вЂ” m+1)0

N -=- (3)

М вЂ” m + 1 + m, если М вЂ” m+1<0

Номера сработавших компараторов 1 фиксируются в регистре 8. Информация о номере последнего сработавшего компаратора передается из регистра 8 в дешифратор 9. Дешифратор 9 построен в соответствии с выражением (3). На выходе дешифратора 9 формируется m-разрядный код, при котором лишь один из управляющих входов группы "2" коммутатора 10 будет открыт. В результате этого на выход коммутатора 10 поступает информация с требуемого счетчика 5 импульсов через соответствующую группу входов в.

890273

В11ИИПИ Заказ 10962/72 Тираж 731 Подписное

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

Таким образом, путем введения легко реализуемых регистра, дешифратора и коммутатора стало возможным значительно расширить функциональные возможности предлагаемого устройства, что делает его в целом весьма полезным при различных алгоритмах обработки информации.

Формула изобретения

Устройство для цифрового отображения фор. мы электрического импульса по авт. св.

У 789908, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 4 что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены многоканальный коммутатор с двумя группами входов и последовательно соединен5 ные регистр и дешифратор, при этом входы регистра подключены к выходам компараторрв, первая группа входов многоканального коммутатора соединена с выходами счетчиков, а вторая соединена с выходами дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 789908, кл. G 01 R 29/02, 1979.