Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1984 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в качестве выносного прибора к осциллографу для исследования на его экране одиночных процессов (одиночных электрических сигналов). По основному авт. св. № 769634 известно аналоговое запоминающее ус ройство, содержащее накопительный элемент, выполненный в виде элемента задержки, вход которого соединен с выходом ключа записи, выход элеме та задержки подсоединен к первому входу ключа стирания, первый и второй -входы ключей записи и стирания соединены соответственно с шинами записи и стирания, пиковый детектор элемент согласования, элемент сравнения, генератор линейно, изменяющегося напряжения и два од но вибратора выход первого из когорых соединен с вторым входом ключа записи, выход элемента сравнения подключен к входу первогоодновибратора, один из входов элемента сравнения через эле мент согласования соединен, с входом устройства, другой вход элемента сравнения подключен к входу пикового детектора и к выходу генератора линейно изменякадегося напряжения, вход которого соединен с выходом второго одновибратора, вход второго одновибратора соединен с входом элемента задержки, выходом ключа ст рания и первым выходом устройства, второй выход которого соединен;- с выходом пикового детектора ij. Это устройство предъявляет высокие требования к выполнению элемента задержки, например, при использовании в качестве элемента задержки цифрового сдвигового регистра для запоминания процесса из не- скольких сотен выборочных значений и погрешности запоминания амплитуды 1% емкость сдвигового регистра долж на составить несколько десятков Кби а тактовая частота должна быть в несколько сотен раз больше максимальной частоты сигнала на входе ус ройства. Более приемлемым является использование в качестве элемента задержки ультразвуковой линии задержки (или ее разновидности - магнитострикционной), поскольку рабоча частота линии задержки .определяется частотой следования информационных импульсов в линии задержки, которая на два порядка меньше требуемой так товой частоты в сдвигающем регистре Однако отсутст;вие квантования време ных интервалов между информационными импульсами, следующими по звукопроводу линии задержки, приводит к тому, что интервалы времени между информационными импульсами со време нем самопроизвольно изменяются, а это, в свою очередь, приводит к низкой точности хранения записанного одиночного процесса. Таким образом, при использовании в известном устройстве линии задержки точность устройства является низкой. Целью изобретения является повышение точности устройства при использований в качестве накопительного элемента линии задержки. Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее, устройство введены формирователь импульсов, сдвигающий регистр и управляемый генератор импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам управ.ления сдвигом сдвигающего регистра, информационный вход и вход установки О которого подключены к выходу ключа записи и входу формирователя импульсов, выход которого соегдинен с входом управляемого генератора импульсов,.выход сдвигающего регистра соединен с входом элемента задержки. На фиг,. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 временные диаграммы, поясняющие его работу. Аналоговое запоминающее устройство содержит элемент сравнения 1, генератор линейно изменяющегося напряжения 2, элемент согласования 3, пиковый детектор 4, одновибраторы 5 и $, элемент задержки 7, ключ записи 8, ключ стирания 9, шины записи 10 и стирания Ц, формирователь импульсов 12, сдвигающий регистр 13 и управляемый генератор импульсов 14. На фиг. 2 показаны импульс 15 и следующий импульс 16, циркулирующие в элементе задержки 7. Временной интервал между импульсами 15 И 16 уменьшается на величину At вследствие самопроизвольного сближения акустических волн во время прохождения их по звукопроводу элемента задержки -7 или же в такой момент времени поступает импульс 16 при записи одиночного процесса. На фиг.. 2 также показаны импульсы 17 и 18 соответственно на первом и втором выходах управляемого генератора импульсов 14, а также импульсы 19 - 21 на выходах соответственно первого, второго и третьего разрядов сдвигагоцего регистра 13. на фиг. 3 показаны первый 15 и второй 16 импульсы в элементе задержки 7, соответствугадие увеличению временного интервала между этими импульсами на величину f вследствие самопроизвольного удаления акустических волн Друг от друга во время их прохождения по звукопроводу элемента задержки 7. Импульсы 17-21 соответствуют тем же позиционным номерам на фиг. 2 .

Временные диаграммы на фиг. 2 и связаны со схемой на фиг. 1 буквами а, б,в, г, д, е.

Аналоговое запоминающее устройство работает следующим образом.

В .исходном состоянии разряды сдвигающего регистра 13 находятся в нулевом состоянии. Управляемый генератор импульсов 14 находится в ждущем режиме.

В режиме записи на один из входо элемента сравнения 1 подается входное напряжение через согласукщий элемент 3, на другой линейно нарастающее напряжение с йыхода генратора 2. При достижении равенства этих напряжений изменяется состоя- ние на выходе элемента сравнения 1, и одновибратор 5 формирует импульс 15, который через открытый ключ 8 (ключ 9 в режиме записи закрыт) поступает на информационный вход сдвигающ,его регистра 13 и на вход формирователя импульсов 12. Сигнал с выхода формирователя импульсов 12 запускает управляемый генератор импульсов 14, первый им-, пульс 17 на выходе которого устанавливает первый разряд сдвигающего регистра 13 в единичное состояние (импульс 19). Импульсы 21 и 23 на-выходе второго и третьего разрядов сдвигагацего регистра 13 появляются с задержкой соответственно на полпериода и на период повторения импульсов управления 17 и 18. Импульс 21 с выхода сдвигающего регистра 13 записывается в элемент задержки 7. Одновибратор 6 формирует импульс, который имея большую длительность, чем импульс 15, осуществляет сброс напряжения на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения 2 и его повторной запуск. При повторном сравнении линейно изменяющегося напряжения с напряжением на входе устройства одновибратор 5 формирует второй импульс 16. При этом управляемый генератор импульсов 14 работает непрерывно, поскольку формирователь импульсов 12 настолько расширяет каждый импульс, поступивший на его вход, что тот сливается с последующим импульсом.

Если импульс 16 поступает на информационный вход сдвигающего регистра 13 не одновременно с импульсом управления сдвигом 17, а раньше него на время д (фиг. 2) или позже на время 4Т (фиг. 3), то поскольку запись в первый и последующие разряды сдвигающего регистра 13 осуществляется синхронно с импульсами управ ления 17 и 18, происходит корректировка временного интервала между информационными импульсами на .выходе сдвигающего регистра 13. При

этом интервал времени между соседними информационными импульсами 21, поступающими на вход линии эадержки 7, всегда кратен периоду повторения импульсов на выходе .управляемого

генератора 14. Таким образо.м, в линию задержки 7, имеющую длительность задержки больше, чем длительность одиночного процесса, подлежащего запоминанию, записываются импульсы

Q на разных временньк интервалах друг относительно друга (кратных периоду повторения импульсов 17). Эти интервалы несут информацию об амплитуде одиночного процесса. После оконча, ния записи одиночного процесса закрывают ключ 8 по шине.10 и открывают ключ 9 по шине 11. На вход формирователя импульсов 12 прекращают поступать импульсы. В результате сигнал на выходе формирователя 12

0 выключает генератор 14.

Описанная корректировка временных интервалов между информационными импульсами происходит как при записи одиночного процесса со входа ана5 логового запоминающего устройства в элемент задержки 7, так и в Дсшьнейшем в каждом обороте информации в элемент 7 задержки во время ее хранения.

0 При циркуляции информации в линии 7 задержки самый первый импульс одиночного процесса, поступивший с выхода линии 7 задержки, пройдя через открытый ключ 9, запускает че5 рез формирователь импульсов 12 генератор 14. Далее временные интервалы между первым и последующими информационными импульсами корректируются по передним Фронтам импульсов 17,

Q т.е. между первым и последующими импульсами одиночного процесса восстанавливаются времена, кратные целому числу периодов следования импульсов 17. Эти временные интервалы равны тем временным интервалам,

с которыми эти импульсы записаны в линию 7 задержки. Такая Корректировка происходит в каждом обороте информации в линий 7 задержки, она исключает возможность изменения записан0 ного напряжения в процессе хранения.

Изменение длительности информационных импульсов сдвигающим регистром 13 не приводит к искажению одиночного процесса, так как инфор5 мациюоб амплитуде квантов одиночного процесса, так как информацию , об амплитуде квантов одиночного про- . цесса несут временные интервалы между информационными импульсами, а

0 не длительности самих информационных импульсов. Проходя через линию 7 задержки, информационные импульсй восстанавливаются в длительности.

Длительность импульсов 17 и 18 вы5 бирают такой величины, чтобы она была больше максимально возможного самопроизвольного смещения во времени информационных импульсов во время их прохождения через линию 7 задержки. Таким образом, в предлох енном уст ройстве создана возможность использования в качестве накопительного элемента 7 акустической линии задерж ки (ультразвуковой, магнитострикцион ной). В известном устройстве такой возможности нет изгза того, что оно не корректирует временные интервалы между информационными импульсами, которые несут информацию о координатах точек одиночного процесса, что приводит к самопроизвольному размазы ванию изображения одиночного процесса на экране осциллографа. Поэтому в прототипе можно использовать в качестве.накопительного дле мента 7 только цифровую линию задерж ки, у которой рабочая частота, а следовательно, и точность отображения одиночного процесса на много ниже, чем у акустической линии задержки .. Кроме того, при одном и том же быстродействии анапогового запоминающего устройства акустическая линия задержки, используемая в качестве накопительного элемента 7, работает с частотой следования информационных импульсов (фиг. 2«), а цифровая линия задержки, используемая в качестве накопительного элемента 7, с частотой следования.тактовых импульсов (фиг. 26 и в). Таким образом, быстродействие при использовании акустической линии задержки выше за счет того, что акустическая линия задержки сама по себе имеет большую рабочую частоту и за счет того, что предложенное устройство работает на меньшей частоте, чём известное прк использовании.цифровой линии задержки.

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 769634, отличающее ся тем, что, с целью повьшения точности устройства. в него введены формирователь импульсов, сдвигающий регистр и управляемый генератор импульсов, выходы которого подключены к соответствугацим входам управления сдвигом сдвигающего регистра, информационный вход и вход установки О которого подключены к выходу ключа записи и входу формирователя импульсов, выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсов, выход сдвигающего регистра соединен с входом элемента задержки. (Л а -vl ел 00 СП