Преобразователь амплитуды одиночного импульса Советский патент 1985 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет изменения вероятностных характеристик преобразования.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя амплитуды одиночного импульса; на фиг. 2 - временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь амплитуды одиночного импульса (фиг. 1) содержит первый компаратор 1, источник 2 пороговых напряжений, второй компаратор 3, первый 4 и второй 5 элементы НЕ, элемент 6 ИЛИ, первый 7 и второй 8 триггеры, элемент 9 И,генератор 10 импульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, сумматор 12, регистр 13, цифровоаналоговый преобразователь (ЦАП) 14, генератор 15 случайных чисел и блок 16 памяти. Второй вход первого 1, первый вход второго 3 компараторов и первый вход АЦП 11 объединены между собой.

Первый и второй выходы источника 2 опорных напряжений соединены соответственно с входами первого 1 и второго 3 компараторов, выход первого компаратора 1 соединен с входом первого элемента НЕ 4, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 6, второй вход элемента ИЛИ 6 соединен с выходом второго компаратора 3, а выход с входом второго элемента НЕ 5 и первым входом первого триггера 7, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 5 и вторым входом регистра 13, а выход с первым входом элемента И 9, второй вход элемента И 9 соединен с выходом генератора 10 импульсов, а выход - с соответствующими входами АЦП 11, регистра 13, блока 16 памяти и генератора 15 случайных чисел, выход которого соединен с входом второго триггера 8. Группа выходов генератора 15 случайных чисел соединена с входами блока 16 памяти, выходы которого соединены с соответствующей группой входов сумматора 12, выход триггера 8 соединен с входом сумматора 12, выходы АЦП 11 соединены с соответствующей группой входов сумматора 12, выходы которого соединены с группой входов регистра 13, выходы которого соединены со входами ЦАП 14.

Преобразователь амплитуды одиночного импульса (фиг. 1) работает следующим образом.

При превышении входным напряжением (фиг. 2 б) порога срабатывания первого компаратора 1 при поступлении на вход устройства импульса положительной полярности на выходе первого компаратора 1 устанавливается состояние логического нуля (фиг. 2 в), которое инвертируется первым элементом НЕ 4 и через элемент ИЛИ 6 (фиг. 2 г) устанавливает первый триггер 7 в единичное состояние (фиг. 2д). Высокий уровень с выхода первого триггера 7 разрешает прохождение импульсов (фиг. 2 а)

с выхода генератора 10 импульсов через элемент И 9 (фиг. 2 е). С выхода элемента И 9 тактовые импульсы поступают на вход АЦП 11, который по переднему фронту каждого из тактовых импульсов формирует код F(to), пропорциональный мгновенному значению входного сигнала-,на вход генератора 15 случайных чисел, который формирует на своем выходе случайное число TI(O), поступающее на адресный вход блока 16 памяти; на вход блока 16 памяти, разрешая тем самым считывание по

адресу г|(/о) кода оператора искажения Q(TI(O) ; на вход регистра 13, в который по заднему фронту тактового импульса заносится код, поступающий на его информационQ ные входы с выходов сумматора 12, на котором формируется случайный код, равный сумме или разности (в зависимости от состояния второго триггера 8, определяющего знак очередного считанного из блока -16 памяти кода Q(((ti) и устанавливающегося в

случайное равновероятное состояние одним из разрядов генератора 15 случайных чисел) кодов дискретного отсчета входного сигнала F(to) и кода оператора искажения Q(ri(/o)). На выходе ЦАП 14 формируется напряжение (фиг. 2 ж), пропорциональное коду

° f(/o) + Q(Ti(/o)).

процесс циклически повторяется до тех пор, пока амплитуда входного импульса не падает ниже порога срабатывания первого компаратора 1.

При этом на выходе первого компаратора 1 устанавливается уровень логической единицы, который инвертируется первым элементом НЕ 4, на выходе элемента ИЛИ 6 устанавливается нулевой уровень, устанавливающий через второй элемент НЕ 5

0 первый триггер 7 и регистр 13 в нулевое состояние.

Нулевое состояние первого триггера 7 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 9, и на выходе устройства устанавливается нулевой уровень,

5 обусловленный нулевым состоянием регистра 13, до прихода нового импульса на вход устройства.

При поступлении на вход устройства импульса отрицательной полярности, абсолютное значение которого выше порога срабатывания второго компаратора 3, на выходе последнего устанавливается уровень логической единицы, ycтaнaвливaJ6Ш,ий через элемент ИЛИ 6 первый триггер 7 в-Циничное состояние и дальнейшее функционирование устройства происходит так же, как и при положительной полярности входного сигнала, до тех пор, пока уровень входного импульса вновь не достигает порога срабатывания второго компаратора 3, на выходе которого устанавливается нулевой уровень, сбрасывающий через элемент ИЛИ 6 и второй элемент НЕ 5, первый триггер 7 и регистр 13.

Таким образом, за время равное длительности каждого входного импульса, в сумматоре 12 формируется последовательность случайных кодов, определяемых как алгебраическая сумма i-ro отсчета значения напряжения входного импульса и считанного из блока 16 памяти по случайному адресу

хода оператора искажения, взятого со случайным знаком

F(to) + QWf)l F{t, ) + Q(nU: )) F(

+ Q(4(tn)), T. e. на выходе устройства формируется

последовательность, длительность которой равна длительности входного импульса, а произвольная форма импульсов которой является результатом наложения на входной импульс случайного оператора искажения

10 Q((}, т. е. последовательность импульсов с заданными вероятностными характеристиками

f „ых(/,-) f (/,) + Q(ti).

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ ОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСА, содержащий первый компаратор, первый вход которого соединен с первым выходом источника пороговых напряжений, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет изменения вероятностных характеристик преобразования, он содержит второй компаратор, первый и второй элементы НЕ, элемент ИЛИ, первый и второй триггеры, элемент И, генератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь, сумматор, регистр, цифроаналоговый преобразователь, генератор случайных чисел, блок памяти, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого объединен с первым входом второго компаратора и вторым входом первого компаратора, выход которого через первый элемент НЕ соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с.первым входом первого триггера непосредственно, а с вторым входом первого триггера - через элемент НЕ, выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, первым входом регистра, входом генератора случайных чисел и входом блока памяти, группа входов которого соединена с группой выходов генератора случайных чисел, выход которого соединен с входом второго триггера, выход которого соединен с входом сумма(Л тора выходы которого соединены с группой, входов регистра, выходы которого соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выход второго компаратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход вто; рого элемента НЕ соединен с вторым входом регистра, второй выход источника пороговых напряжений соединен с вторым входом второго компаратора. ;о о 00 оа

а Г1ллллллл- --Гшг

г-1 g ПЛЛЛЛПЛЛ -ЛГ1Л

ж

г.