Устройство для определения центра площади амплитудно-модулированных импульсов Советский патент 1986 года по МПК G04F8/00 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах контроля и в приборах для изме рения временного положения видеоимпульсов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет введения порогов квантования, перестраиваемых в зависимости от максимального значения напряжения амплитудно-модулирован- ного видеоимпульса.

На чертеже представлена структурная схема устройства для определений центра площади импульсов.

Устройство для определения центра площади амплитудно-модулиров анных импульсов содержит входную шину 1 подачи напряжения амплитудно-моду- лированных импульсов, шину 2 подачи порогового напряжения обнаружения, компаратор 3, электронный ключ 4, элемент 5 задержки, первый элемент ИЛИ 6, пиковый детектор-7, элементы 8, 9 дифференцирования, третий элемент ИЛИ 10, первый элемент И 11, первый счетчик 12, триггер 13, генератор 14 импульсов, второй элемент 15 задержки, блок 16 квантования входного сигнала, содержащий компараторы i 7 и делитель напряжения, выполненный на резисторах (R), группу элементов И 18, делитель 19 частоты, выполненный, например, на триггере со счетным входом, второй элемент ИЛИ 20, второй элемент И 21, второй счетчик 22, элемент дифференцирования 23, элемент НЕ 24, четвертый элемент ИЛИ 25, блок 26 сравнения, выходную шину 27 устройства. Причем первый и второй выходы элемента 5 задержки через элемент PfflH 6 соединены с первым входом блока 16, счетный вход триггера 13 и первый вход генератора 14 соединены между собой, выход генератора 14 подключен через соответствующие выходы элемента 15 задержки к первым входам группы элементов И 18,вторые входы каждого из группы элементов И подключены к соответствующим выходам блока 16 квантования входного сигнала, выходы группы 18 подключены к входам элемента ИЛИ 20, выход которого подключен к входу делителя 19 частоты, входы сброса счетчиков 12 и 22 соединены между собой, а разрядные вход счетчиков 12 и 22 через блок 26 сравнения соединены с выходом устройства, Входная щина 1 устройства подключена к первым входам компаратора 3 и ключа 4. Входная шина 2 соединена с вторым

входом компаратора 3, выход которого подключен к второму входу ключа 4, выход которого подключен к входу элемента 5 задержки и первому входу пикового детектора 7, выход которого соединен с вторым входом блока 16 квантования входного сигнала. Выходы элемента 5 соединены соответственно через первый и второй элементы 8 и 9 дифференцирования с входами третьего

элемента ИЛИ 10, выход которого подключен к объединенным входам генератора 14 и триггера 13, прямой и ин- версзлм выходы которого подключень к первым входам соответственно первого II и вторэго 21 элементов И, выхода которых соответственно подключены к счетным входам счетчиков 12 и 22. Второй вход второго элемен- та И 21 подключен к выходу второго

элемента ИЛИ 20. Второй вход элемента И 11 подключен к выходу делителя 19 частоты. Первый выход блока 16 через третий элемент 23 дифференцирования и элемент НЕ 24 подключен к первому входу элемента ИЛИ 25, выход которого соединен с вторым входом генератора 14. Выходная шина 27 устройства соединена с входами сброса счетчиков 12 и 22 и входами детектора 7 и элемента ИЛИ 25.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на шину 2 подается пороговое напряжение обнаружения Unop „вн, . Ключ 4 разомкнут нулевым уровнем с выхода компаратора 3. Обнулены счетчики 12 и 22, на выходе пикового детектора 7 нулевое напряжение. Генератор 14 импульсов остановлен, триггер 13 - в нулевом

состоянии. Единичный уровень с его инверсного выхода присутствует на первом входе элемента И 2I, а нуле- вой уровень с его прямого выхода удерживает в закрытом состоянии по

первому входу элемент И 11. Группа элементов И 18 удерживается в закрытом состоянии нулевыми уровнями по второму входу с соответствунлцих выходов амплитудного квантователя 16.

Пачка видеоимпульсов произвольной формы поступает на шину I устройства. При превышении порога обнаружения

-Э

напряжением первого нидеои.мпул fjca на выходе компаратора 3 появляется единичный уровень, который замыкает ключ 4, обеспечивая тем самым прохождение амплитудно-модулированного им- пулзэса на входы элемента 5 задержки и пикового детектора 7. Пиковый детектор выделяет максимальное значение напряжения первого видеоимпульса которое подается на первый вход блока 16 квантования, где осуществляется его деление на п равных частей. В элементе 5 задержки видеоимпульс задерживается на время задержки t равное максимально возможной длительности видеоимпульса по первому пороговому уровню априори известной и на время задержки t, , которое больше времени t на время работы устройства. В момент времени меньший или равный t,. от начала обнаружения напряжение импульса становится меньше U|, , на выходе компаратора 3 появляется нулевой уровень, который размыкает ключ 4. Через время от начала обнаружения на отводе элемента 5 задержки появляется видеоимпульс, из которого элементом 8 дифференцирования формируется импульс, используемый для запуска генератора 14 импульсов и перевода триггера 13 в единичное состояние. Единичный уровень с пр я- мого выхода триггера 13 подается на первый вход элемента И 11, а нулевой уровень с его инверсного выхода запирает элемент И 21. Импульс с отвода элемента задержки 5 через элемент ИЛИ 6 поступает также на второй вход блока 16 квантования, что приводит к. появлению на его первом выходе единичного уровня, который подается на второй вход первого элемента И группы 18. Последовательность импульсов с выхода генератора 14 импульсов подается на элемент 15 задержки с- п выходами, причем время задержки межд двумя соседними выходами выбирается равным времени переходных процессов в счетчиках 12 и 22. Последовательность импульсов с первого выхода элемента 15 задержки проходит через первый элемент И группы 18, элемент ИЛИ 20, делитель 19 частоты (пропускается каждый второй импульс) элемент И 11 на счетный вход счетчика 12. При совпадении напряжения видеоимпульса со значением lJnop.2 на втором выходе блока 16 появля

, 224788

ется единичный уровень, который подается на второй вход второг о элемсн та И группы 18. Последователытость импульсов с первого и второго выхо, дов элемента задержки проходит соответственно через первый и второй элементы И группы 18 по указанному выше контуру на счетный вход счетчика 12.

Q Алгоритм работы устройства при совпадении напряжения амплитудно- модулированного импульса со значениями напряжений остальных порогов аналогичен описанному .

JJ В момент пересечения спадом видеоимпульса значения la первом выходе блока 16 квантования появляется отрицательный единичный перепад, из которого элементом 23

,,,, дифференцирования формируется импульс. Инвертированный элементом НЕ 24 этот импульс через элемент ИЛИ 25 останавливает генератор 14 импульсов.

2с Через время , от начала обнаружения на выходе элемента 5 задержки появляется видеоимпульс, из которого элементом 9 дифференцирования формируется импульс, используемый для запуска генератора 14 импульсов и перевода триггера 13 в нулевое состояние, что обеспечивает прохождение последовательностей импульсов с выхода элемента ИЛИ 20 через элемент И 2 на счетный вход

5 счетчика 22. Работа остальных узлов устройства аналогична описанной выше .

30

В момент совпадения кодов в счетчиках 19 и 22 блок 26 сравнения формирует сигнал, который обнуляет последние, останавливает генератор 14 импульсов, обнуляет пиковый детектор 7 и вьщается на шину 27 устройства сигнал, характеризующий положение центра площади видеоимпульса. Устройство находится в исходном состоянии .

При превьш1е1 ии порога обнаружения напряжением второго (третьего и т.д.) пачки устройство работает аналогично описанному выше, при этом пиковый детектор 7 выделяет максимальное значение напряжения каждого видеоимпульса, а блоком 16 осуществляется его деление на н равных частей.

Формула изобретения

Устройство для определения центра площади амплитудно-модулированных импульсов, содержащее генератор импульсов, триггер, первый и второй счетчики импульсов, блок сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, блок квантования входного сигнала, первый и второй элементы задержки, делитель частоты, группу элементов И, причем первь й и второй выходы первого элемента задержки через первый элемент ИЛИ соединены с первым входом блока квантования входного сигнала, счетный вход триггера и первый вход генератора импульсов соединены между собой, выход генератора импульсов подключен через соответствующие отводы второго элемента задержки к первым входам группы элементов И, вторые входы каждого из группь элементов И подключены к соответствующим выходам блока квантования входного сигнала, выходы группы элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу делителя частоты, входы сброса первого и второго счетчиков соединены между собой, разрядные выходы первого и второго счетчиков импульсов через блок сравнения соединены с выходом устройства, о т- .личающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены компаратор, электронный ключ, пиковый детектор, первый, второй, третий элементы дифференцирования, третий и четвертый элементы ИЛИ, перСоставитель И. Ма.зуров Редактор Н. Слободяник Техред И.Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1951/47- Тираж 398Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

вый и второй элементы И, элемент НЕ, причем первый вход устройства подключен к первым входам компаратора и электронного ключа, второй вход устройства соединен с вторьм входом компаратора, выход которого подключен к второму входу электронного ключа, выход которого подключен к входу

0 первого элемента задержки и первому входу пикового детектора, выход которого соединен с вторым входом блока квантования входного сигнала, первый и второй выходы первого элемента

5 задержки соединены соответственно через первый и второй элементы дифференцирования с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к объединенным входам генерато0 рэ. импульсов и.триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соответственно подключены

5 к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, второй вход второго элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И подключен к выхо0 ДУ делителя частоты, первый выход блока квантования входного сигнала через третий элемент дифференцирования и элемент НЕ подключен к первому входу третьего элемента .ИЛИ, выход которого соединен с, вторым входом генератора импульсов, выходная шина устройства соединена с входами сброса первого и второго счетчиков, вторыми входами пикового де- тектора и четвертого элемента ИЛИ.

Устройство относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах контроля и в приборах для измерения временного положения импульсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Цель достигается за счёт введения порогов квантования, перестраиваемых в зависимости от максимального значения напряжения амплитуднотмодулированно- го импульса. Устройство содержит шины 1 и 2, компаратор 3, электронный ключ 4, элементы задержки 5 и 15, логические элементы (ЛЭ) ИЛИ 6, 10, 20 и 25, пиковый детектор 7, элементы дифференцирования 8, 9 и 23, ЛЭ И 11 и 21, счетчики 12 и 22, триггер 13, генератор 14 импульсов, блок 16 квантования входного си1- нала, компаратор 17, делитель 19 частоты, ЛЭ НЕ 24, блок 26 сравнения, выходную шину 27, соединенную с входами сброса счетчиков 12 и 22 и входами детектора 7 и ЛЭ ИЛИ 25. 1 ил. ел tsD ю 4: 00 00