Цифровой регистратор импульсных сигналов с автоматическим переключением диапазонов

Цифровой регистратор импульсных сигналов с автоматическим переключением диапазонов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и1924624 (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22)Заявлено 03.10.80 (21) 29Я7Я93/1Я-21 (5I)M. Кл. с присоединением заявки йе

G О! Я 29/00

3Ъеударотвенный квинтет

СССР (23) Прнорнтетло делан изобретений н открытий

Опубликовано 30, 04. 82. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30.04.82 (53) УДЮ21 ° 317.

° 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.М.Суслов и В.Н.Васильев (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ПЕРЕКЛЮ4ЕНИЕМ

ДИАПАЗОНОВ

Изобретение относится к электро. измерительной технике и может быть использовано при разработке устройств для измерения и регистрации формы импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой регистратор импульсных сигналов с автоматическим переключением е диапазонов, состоящий из последовательно включенных автоматического переключателя диапазонов и цифрового регистратора импульсных сигналов, блок масштабирования, вход которого

1S соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока запуска, выходом подключенного к входу блока задержки, первым выходом связанного .со вторым входом запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, входом подключенного к выходу коммутатора (1).

Недостатком известного устройст,ва является то, что оно не обеспечивает оптимальный выбор диапазона измерения для всей реализации входного сигнала при минимальном объеме избыточной информации о состояниях диапазонов - при регистрации энакопеременных импульсных сигналов сложной формы переключение может быть непрерывным в процессе всей регистрации, что приводит к большому объему дополнительной информации о выбранных диапазонах.

Цель изобретения - обеспечение оптимального выбора диапазона измерения для всей реализации входного сигнала при минимальном объеме иэбыточной информации о состояниях диапазонов

Поставленная цель достигается тем, что цифровой регистратор импульсных сигналов с автоматическим перек-лючением диапазонов, содержащий блок масштабирования, вход которого соеЭ 92 динен с шиной исследуемого сигнала и входом блока запуска, выходом подключенного к входу блока задержки, первым выходом связанного с вторым входом запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, входом йодключенного к выходу коммутатора, снабжен аналого-дискретными линиями задержки, блоком генераторов тактовой частоты, блоком фиксации перегрузки диапазонов и дешифратором, входы которого связаны с выходами блока фиксации перегрузки диапазонов, выход - с третьим входом запоминающего блока и управляющим входом коммутатора, а управляющий вход - с вторым выходом блока задерж ки и управляющим входом блока генераторов тактовой частоты, выход которого соединен с тактовыми входами аналого-дискретных линий задержки, выходы которых подключены к входам коммутатора, а входы - к выхо,дам блока масштабирования и входам блока фиксации перегрузки диапазонов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из блока 1 масштабирования, аналого-дискретных линий 2-4,задержки, коммутатора 5, аналого-цифрового преобразователя 6, запоминающего блока 7, блока 8 генераторов тактовой частоты, блока 9 фиксации перегрузки диапазонов, дешифратора 10, блока !1 запуска и бло ка 12 задержки, В общем случае число диапазонов блока 1 масштабирования и соответствующих им линий задержек может быть произвольным. На чертеже приведен вариант устройства с тремя диапазонами и блок 1 масштабирования имеет три выхода, на которых уровень сигнала отличается в пропорциональное диапазону число раз. Наибольший уровень сигнала возникает на первом выходе блока 1, к которому подключена аналого-дискретная линия 2 задерж ки.

Аналого-дискретные линии 2-4 задержки представляют собой управляемые тактированием элементы хранения аналоговой информации.

Мгновенное значение входного сигнала, введенное в линию задержки, с тактовой частотой продвигается через все элементы линии задержки и выводится на выходе, осуществ4624

10

35 0

55 ляя задержку входного сигнала во времени. В зависимости от периода тактовых импульсов может быть осуществлена различная задержка во времени на одной и той же линии задержки. Период следования тактовых импульсов, вырабатываемых блоком 8 генераторов, зависит от появления сигнала на втором выходе блока 12 задержки. Сигнал запуска вырабатыва ется блоком 11 в зависимости от выбранного критерия запуска.

Устройство работает следующим обр а 3 ом

Входной сигнал поступает одновременно на вход блока 1 масштабирования и на вход блока 11 запуска. При удовлетворении требований запуска блок 11 запуска вырабатывает сигнал, запускающий блок 12 задержки. В блоке 1 масштабирования осуществляется масштабное преобразование входного сигнала. Одинаковые по форме сигналы поступают с его выходов на входы линий 2-4 задержки и на входы блока 9 фиксации перегрузки диапазонов. Линии 2-4 задержки, управляемые импульсами тактирования с блока 8, синхронно продвигают входной сигнал от входа линий задержки до их выхода. К моменту появления импульсного сигнала на выходе линий 2-4 задержки блок 12 задержки вырабатывает управляющий сигнал для блока 8 генераторов и дешифратора 10. Дешифратор 10 преобразует состояние блока 9 фиксации перегрузки диапазонов к виду, удобному для управления коммутатором 5 и записи в запоминающий блок 7. Состояние блока 9 фиксации формируется в течение всего времени прохождения входного сигнала через линии 2-4 задержки.

Состояние блока 9 изображается в виде кода, в котором превышение диапазона обозначено единицей, а отсутствие превышения — нулем. Первый ноль после набора единиц указывает на диапазон, в котором наилучшим образом располагается вся реализация входного процесса. Дешифратор 10 по месторасположению этого нуля формирует в виде кода номер наилучшего диапазона.

Код с дешифратором 10 поступает на вход запоминающего блока 7, где фиксируется по сигналу с блока 12 задержки. По этому же сигналу блок

5 92462

7 начинает осуществлять регистрацию информации, поступающей с аналогоцифрового преобразователя 6. Так как коммутатор 5 управляется кодом, дешифратора 10, то на выход коммутатора 5 передается сигнал,с той линии задержки, в которой величина входного сигнала наилучшим образом удовлетворяет входному диапазону аналого-цифрового преобразования 6, to т.е. регистратора в целом. Сигналы с остальных линий задержек при этом аннулируются. Выход информации с выбранной линии задержки осуществляется в такт с импульсами блока 8 ts генераторов, период которых изменяется при срабатывании блока 12 задержки. Таким образом запись информации в линиях 2-4 задержки осуществляется с одной частотой, а вывод через ком- 2р ,мутатор 5 может осуществляться с другой, обеспечивая при этом трансформацию зарегистрированного процесса во времени без изменения его формы.

Последнее позволяет резко сократить 25 требования к быстродействию аналого-цифрового преобразователя 6.

При заполнении запоминающего блока 7 регистрация прекращается,,при этом в нем оказывается зарегист- зр рированным входной процесс и номер диапазона, в котором проведено измерение.

Устройство обеспечивает оптимальный выбор диапазона измерения при объеме дополнительной информации о состояниях диапазонов, сведенном к одному номеру диапазона, благодаря тому, что оптимизация диапазона осуществляется по всей реализации 4р входного сигнала. Быстродействие устройства определяется быстродействием аналого-дискретных линий задержки. Вследствие этого устройство может осуществлять преобразование вход-4

4 6 ного сигнала с частотами квантования до 10 ИГц и более.

Формула изобретения

Цифровой регистратор импульсных сигналов с автоматическим переключением диапазонов, содержащий блок масштабирования, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока запуска, выходом подключенного к входу блока задержки, первым выходом связанного с вторым вхо;: дом запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, входом подключенного к выходу коммутатора, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью обеспечения оптимального выбора диапазОна измерения для всей реализации входного сигнала при минимальном объеме избыточной информации о состояниях диапазонов, он снабжен аналого-дискретными линиями задержки, блоком генераторов тактовой частоты, блоком фиксации перегрузки диапазонов и дешифратором, входы которого связаны с выходами блока фиксации перегрузки диапазонов, выход - с третьим входом запоминающего блока и управляющим входом коммутатора, а управляющий вход - с вторым выходом блока задержки и управляющим входом блока генераторов тактовой частоты, выход которого соединен с тактовыми входами аналого-дискретных линий задержки, выходы которых подключены к входам коммутатора, а входы - к вы" ходам блока масштабирования и входам блока фиксации перегрузки диапазонов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мищенко Б.Г. Автоматический аттенюатор для регистрации амплитуды и формы импульсов. - "Приборы и техника эксперимента", 1973, и 4 (прототип).

924624

Составитель В.Лившиц

Техред С. Мигунова 1(орректор Н.йвыдкая

Редактор В.Петраш

Филиал ППП "11атент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Эаказ 2810/63 Тираж 719 Подлис. ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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