Цифровой дискриминатор Советский патент 1985 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может найти применени в системах регистрации и обработки случайных сигналов. Устройство може быть использовано также при построе нии функциональных генераторов и цифровых анализаторов спектра. Известен многоканальньй цифровой дискриминатор, содержащий блок счет чиков исследуемой величины, переклю чатели уровней и блоки сравнения по числу уровней дискриминации, триггеры и блоки совпадения по числу ка налов дискриминатора tll. Указанным дискриминатором можно дискриминировать анализируемую вели чину по ряду уровней дискриминации, но он построен путем составления из одноканальных дискриминаторов. Такое решение требует большого объе ма оборудования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дискриминатор, содержащий первый счетчик, схему сравнения, fi . переключателей зфовней дискриминаци коммутатор и второй дчетчик, причем информационный вход дискриминатора соединен с информационным входом пер вого счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам первой группы входов схемы сравнения выход которой соединен с входом уста новки в нулевое состояние первого счетчика и с информационньм входом второго счетчика, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим входам второй группы входов схемы сравнения, а выходы каждого 1-го переключателя уровней дискриминации соединены с соответствукнцими информационгами входами 4-й группы входов коммутатора. 2;. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности циклического повторения заданного набора уровней дискриминации и произвольного задания их количества. Этот недостаток приводит к ограничению области решаемьсх устройством задач и требует внесения изменений в схему при необходимости изменения количества уровней дискриминации. Кроме того, возможности известного устройства ограничены заданием значений уровней дискриминации лишь j в одном направлении их обработки, а получение реверсивных дискриминируемых значений заданных уровней приводит к значительному увеличению объема оборудования, в Частности, к двухкратному увеличению количества переключателей уровней дискриминации и емкости второго счетчика и koMMyTHTopa. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устрой- ства путем обеспечения реверсивнойдискриминации по заданным уровням и управление их количеством. При этом осуществление реверсивной дискриминации достигается без существенного увеличения объема оборудования цифрового дискриминатора. Поставленная цель достигается тем, что в цифровом дискриминаторе, содер жащем первый и второй счетчики, схему сравнения, п переключателей уровней дискриминации и коммутатор, причем информационный вход дискриминатора соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого подключены к первой группе входов схемы сравнения, выход которой подключен к входу установки в нулевое состояние первого счетчика, выходы второго счетчика подключены к управляющим входам коммутатора, выходы которого соединены с второй группой входов схемь сравнения, а информационные входы i-й группы, где , 2,..., п , соединены с выходами i-го переключателя уровней дискриминации, второй счетчик вьтолнен реверсивным и в дискриминатор введены переключатель задания количества уровней дискриминации, два элемента И-НЕ, триггер и дополнительная.схема сравнения, причем выходы второго счетчика подключены к первой группе входов дополнительной схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами переключателя задания количества уровней дискриминации, а выход noMKjno4eH к входу установки в нулевое состояние триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с вьгходом обратного переноса второго счетчика, входы суммирования и вычитания которого соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, первые входы которых объединены и 3 . подключены к вькоду схемы сравнения а вторые входы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера. На чертеже представлена блоксхема устройства. Цифровой дискриминатор содержит информационный вход 1, первый счетчик 2, переключатель 3, 3, ..., З уровней дискриминации, коммутатор 4, схему 5 сравнения, второй счетчик 6, дополнительную схему 7 сравнения, переключатель 8 задания количества уровней дискриминации, триггер 9, первый 10 и второй 11 элементы И-НЕ, выходы 12 - 15 цифро вого дискриминатора. Устройство работает следующим образом. В исходньм момент счетчики 2 и 6 обнулены, триггер 9 установлен в единичное состояние. Нулевое состояние счетчика 6 соответствует подключению коммутатором А к второй группе входов схемы 5 сравнения переключателя 3. Логическая единица, с прямого выхода триггера 9 открывает первый элемент И-НЕ 10, обеспечивая работу счетчика 6 в прямом направлении. Преобразованная исследуемая вели чина в виде унитарного кода по инфо мационному входу 1 подается на информационный вход счетчика 2. При равенстве кодов на выходах разрядов счетчика 2 и коммутатора 4 на выходе схемы 5 сравнения формируется си нал равенства, означаюпщй достижени первого уровня дискриминации, установлеиного переключателем 3. Этот сигнал устанавливает счетчик 2 в нуль и изменяет через открытый первый элемент И-НЕ 10 состояние второго сметчика 6. Новое состояние счетчика 6 соответствует подключени коммутатором 4 к второй группе входов схемы 5 сравнения следующего переключателя 3. Унитарный код при этом продолжае поступать на информационный вход счетчика 2. Далее процесс продолжается анало гично описанному. При.этс коммутатор последовательно подключает к BT рой группе входов схемы 5 сравнения следующие переключатели уровней дис криминации . 14 Формируемый на выходе счетчика 6 код, соответствующий номеру предельного уровня дискриминации, подается на первые выходные шины 12 цифрового дискриминатора и на первую группу входов дополнительной схемы 7 сравнения. На вторую группу входов схемы 7 сравнения подается код с переключателя 8 задания количества уровней дискриминации. При равенстве кодов на первой и второй группе входов дополнительной схемы 7 сравнения на ее выходе формируется сигнал, характеризующий достижение заданного количества уровней дискриминации. Этот сигнал поступает на второй выход 13 цифрового дискриминатора и одновременно переключает триггер 9 в нулевое состояние. В результате элемент И-НЕ 10 запирается, а элемент И-НЕ 11 открывается, разрешая прохождение формируемого на выходы схемы 5 сравнения сигнала равенства на вход обратного счета второго счетчика 6, последовательно уменьшая его значение. Таким образом, счетчик 6 организует подключение соответствующего переключателя 3 через коммутатор 4 к второй группе входов схемы 5 сравнения в обратной последовательности. При достижении счетчиком 6 исходного нулевого состояния на его выходе обратного переноса формируется сигнал, переключающий триггер 9 в исходное состояние, соответствующее отпиранию элемента И-НЕ 10 и подключению переключателей 3 через коммутатор 4 к второй группе входов схемы 5 сравнения в прямой последовательности. Вьшолнение предлагаемого цифрового дискриминатора с обеспечением возможности получения реверсивньпс дискриминационных значений заданных уровней без увеличения количества юс переключателей позволяет расширить функциональные возможности дискриминатора. Это позволяет использовать предлагаемое устройство для анализа характеристик симметричных процессов, а также при построении функциональных генераторов и цифровых анализаторов спектра. Примером такого применения является использование предлагаемого устройства для повышения воспроизводимости параллельного анализа характеристик образцов масс-спектрометрами. 4 Кроме того, управление количество уровней дискриминации, осуществляемое в предлагаемом устройстве, позво ляет оперативно изменять указанное количество в соответствии с требованиями поставленной задачи без дополнительных схемных изменений. Следует отметить, что указанные достоинства предлагаемого устройства находят отражение в его выходных си налах. Так, сигналы на первом выходе 13 появляются по мере отработки задаваенкк уровней дискриминации в соответствии с ее наяравлением. Э сигналы как раз и используются для указанных исследований симметричных процессов. Кроме того, периодически после поступления на информационный вход количества импульсов в унитарном коде, равном удвоенной сумме значений задаяных уровней дискриминации. 516 на выходах 14 и 15 со сдвигом на полпериода возникают импульсные сигналы. Эти сигналы представляют собой сигналы дискриминации на величину, равную удвоенной сумме значений заданных уровней дискриминации. При необходимости получения сигнала дискриминации, равного сумме значений указанных уровней, достаточно объединение выходов 14 и 15 через элемент ИДИ. Предлагаемое устройство наряду с отмеченными достоинствами обладает простотой задания любого целого требуемого коэффициента дискриминации без существенного увеличения объема оборудования цифрового дискриминатора, что определяет широкое использование предлагаемого устройства в информационно-измерительной и вычислительной технике.

ЦИФРОВОЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий первый к второй счетчики, схему сравнения, г переключателей уровней дискриминации и коммутатор, причем информационный вход дискриминатора соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого подключены к первой группе входов схемы сравнения, выход которой подключен к входу установки в нулевое состояние первого счетчика выходы второго счетчика подключены к управляющим входам коммутатора, выходы которого соединены с второй группой входов схеъы сравнения, а информационные входы группы, где , 2, ..., п , соединены с выходами i-ro переключателя уровней дискриминации, О/-ТЛИЧ ающий ся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения реверсивной дискриминации по заданны уровнями управления их количеством, второй счетчик выполнен реверсившз м и в дис криминатор введены переключатель задания количества уровней дискриминации, два элемента И-НЕ, триггер и дополнительная схема сравнения, причем выходы второго счетчика подключены к первой группе входов дополнительной схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с вы(Л ходами переключателя задания количества уровней дискриминации, а выход подключен к входу установки в нулевое состояние триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с выходом обратного переноса второго счетчика, входы суммирования и вычитания которого соединены СП с выходами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, первые входы CD которых объединены и подключены к вы01 ходу схемы сравнения, а вторые входы соединены соответственно с прямым и инверсньм выходами триггера.