Устройство для ввода информации Советский патент 1984 года по МПК G06G7/52 

Изрбретение относится к вычислиельной технике и может быть испольовано для оценки характеристик узополосного случайного сигнала, в астности текущего значения сигнала 5 текущего значения амплитуды сигнаа в цифровой форме, в измерительных истемах и анализаторах с микропроессорами и вычислительными машинами.

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

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 сущности является устрой- ство для ввода информации, содержащее элемент аналоговой памяти, вход которого является информационным входом устройства, первый аналого-цифровой Преобразователь, вход которого подклю-. чен к выходу элемента аналоговой памяти, регистр, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового преобразователя, а выходы являются 30 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 f2 J.

Недостатком этого устройства является то, что дляповьшения точности 40 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 ЭВМ, что снижает общее быстродействие системы обработки информации.

Цель изобретения - повьшение точности устройства путем масштабиро- 50 вания 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, информационны входы которого подключены к информационным выходам первого аналого-цифрового йреобразователя, 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 устройства, введены компаратор, первый вхо которого подключен к информационному входу устройства, второй вход - к выходу элемента аналоговой памяти, а выход - к входу 1разрешения 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 первьй аналого-цифровой преобразователь 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 вьшолнен пь схеме умножающего цифроаналогового преобразователя, а элемент 12 аналоговой памяти - по схеме выборки-хранения. 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 элемента 12 аналоговой памяти до момента достижения максимума входного сигнала, а следовательно, до достижения амплитудного значения. При этом напряжение на выходе элемента 12 аналоговой памяти отслеживает входное до достижения амплитудного значения с некоторой задержкой Росле прохождения входным сигналом максимального значения с запаздывания, а также из-за того, что компаратор 2 может иметьгистерезис для повьпиения достоверности функционирования, происходит переключение компаратора 2. После срабатьгаания компаратора 2, т.е. появления на его выходе нулевого логического сигнала происходит запуск первого аналогоцифрового преобразователя 1, который преобразует максимальное (амплитудное) значение входного сигнала, зафиксированное элементом 12 аналогово памяти, в код амплитуды, который пос ле окончания преобразования, по сигналу на выходе готовности первого ана лого-цифрового преобразователя переписывается в регистр 4. На время выполнения преобразования сигналом с выхода готовности первого аналогоцифрового преобразователя 1,поступаю щим на стробирующий вход компаратора 2, запрещается появление на выходе компаратора 2 сигнала, разрешающего запись в элемент 12 аналоговой памяти новых значений сигнала. Масштабирующий код с выхода регистра 4 поступает в ЭВМ и характеризует амплитуду исследуемого сигнала и масштаб текущего значения входного сигнала. Этот код также поступает на управляющие входы усилителя 5, которьй масштабирует входной сигнал. Масштабированный входной сигнал по- 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 управяяюш;их входах }3, В частном случае на эти входы может быть подан постоянньм 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 сравнительн.о 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 обеспечивает 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 повьш1ая точность устройства.

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 ПЫит- та, 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.