Цифровой стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R23/02 

нения, элементы И 13, 17, 2.Q, 25 и 27, блок 18 совпадения, дешифратор 22 нуля, коммутатор 23 и блоки 24 и 30 памяти. Рег истр 10, блоки 11 15,. 1.6, 18, триггеры 19, элемент И 20 и счетчик 21 обеспечивают подсчет числа расширенных сигналов в ин тервале преобразования. Если амплиту да одной из выборок, следующих за двумя первыми, лежит в пределах.

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано -в автоматических цифровых измерительных системах.

.Цель изобретения - повьшшние быстродействия, достигаемое за счет уменьшения времени преобразования путем уменьшения времени определения адреса очередной выборки преобразованного сигнала.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Цифровой стробоскопический преобразователь переодических электрических сигналов содержит генератор 1 импульсов, генератор 2 строб-импульсов, смеситель 3, усилитель-расширитель 4, аналого-1;(ифровой преобразователь (АЦП) 5, первый регистр 6 счетчик 7, триггер 8, второй 9 и третий 10 регистры, блок 11 вычитания, первый блок 12 сравнения и элемент И 13, второй 14, третий 15 и четвертьй 16 блоки сравнения кодов, второй элемент И 17, блок 18 совпадений, второй триггер 19, третий элемент И 20, второй счетчик 21, дешифратор 22 нуля,.коммутатор 23, блок 24 памяти, четвертый элемент И 25, дополнительный триггер 26, пятый элемент И 27, дополнительный счетчик 28, дополнительный блок 29 сравнения кодов и дополнительный блок 30 памяти.

Первьй управляющий вход генератора 1 соединен с шиной Старт, вход генератора 2-е первым входом .смесителя 3, второй вход которого соединен с шиной Вход, а через усн68

хранимых в регистра И), и знак наклона на монотонном участке, где она взята, соотве/гствует наклону участка

расширенного сигнала, к которому относится начальная выборка, то она принадлежит новому расширенному сигналу. Признаком конца интервала преобразования является факт повторения значений выборок, уже зафиксированных устройством. 1 ил.

литель-расширитель 4 - с входом АЦП 5, управляющий выход которого подключен к входу записи регистра 6, а управляющий вход - к входу счетчика 7, управляющий вход которого соединен с прямым выходом триггера 8. Вход АЦЦ 5 соединен с входом регистра 6, его выход - с входом регистра 9 и первым входом регистра 10, управляюшдй вход которого соединен с выходом знака блока 11, а выход - с входом блока 12, выход которого подключен к первому входу элемента И 13, выход которого подключен к

первому входу триггера 8 и входам записи регистров 9 и 10. Выход регистра 9 соединен с первым входом блока 14, второй вход которого соединен с выходом регистра 6 и первыми

входами блоков, 15 и 16. Второй вход блока 16.соединен с первым входом регистра 10, второй вход которого соединен с выходом АЦП 5 и первым- входом блока 11, второй вход которого соединен с вторым входом блика 15. Выход блока 14 соединен с первым входом элемента И 17, второй вход- которого соединен с выходом блока 18, первый вход которого .соединен с выходом триггера 19, первый вход которого соединен с вькодом элемента И 13, а второй вход - с выходом знака блока 11 и вторым входом блока 18, выход которого соединен с первым .

входом элемента И 20, второй и третий входы которого соединены с выходами блоков 15 и- 16, а выход - с входом счетчика 21, управляющий вход кот орого соединен с прямым выходом

триггера 8 и третьим входом элемен

та И 17, выход которого соединен с вторым входом триггера 8, инверсным выходом соединенного с вторым входом элемента И 13, третий вход которого соединен с инверсным выходом депгиф ратора 22, вход которого соединен с вторым входом блока . 11 и выходом регистра 6, вход записи которого соединен с четвертым входом элемента И 17, а выход - с управляющим входом коммутатора 23, первый вход которого соединен с выходом счетчика 7, а выход - с выходом считывания блока 24, информационный вход которого соединен с управляющим входом регистра 6, вход записи - с управляющим выходом АЦП 5, а выход - с шиной - Выход. Первый вход элемента И 25 соединен с выходом генератора 1, а выход - с входом генератора 2 и входом счетчика 7, второй вход - с инверсным выходом триггера 26, вход которого соединен с выходом элемента И 17, а прямой выход - с первым входом элемента И 27, выходом соединенного с входом блока 24 и входом счетчика 28 выход которого соединен с первыми входами блока 29 и 30. Второй вход блока 30 соединен с выходом второго счетчика 21, выход - с вторым входом коммутатора 23, а третий вход - с выходом счетчика 7 и вторым входом дополнительного блока 29, выход которого соединен с вторым управляющим входом генератора 1, выходом соединенного с вторым входом элемента 27. Цифровой стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов работает следующим образом.

При поступлении импульса Старт включается генератор 1 и на второй вхЬд смесителя 3 начинают поступать строб-импульсы, на первый вход - исследуемый сигнал, а на выходе усили теля-распшрителя 4 появляется расши- реиньй сигнал. По задним фронтам импульсов включается АЦП 5, код выборки с выхода которого поступает в блок 11 и регистр 6, куда записывается по заднему фронту импульса конец преобразования АЦП. На выходе бЛока 11 появляется разность текущей амплитуды выборки и предыдущей, хранившейся в регистре 6. Когда эта разность превышает заданную величину , то на выходе блока 12 появляется 1, что свидетельствует о том.

-

что последовательно взятые выборки лежат на монотонном участке расширенного сигнала. Перепад О - 1 с выхода элемента И 13 записывает в

триггер 19 знак разности амплитуд uU, а в регистр 9 - код амплитуды и начальной выборки, в качестве которой принимают вь1борку, хранимую в регистре 6, в регистр 10 записываются коды амплитуд U начальной и и следующей выборок, причем большая из них записывается во второй разряд регистра 10, что определяется сигналом с выхода знака блока 11. При

этом установленный в 1 с выхода элемента 13 триггер 8 разрешает работу счетчиков 7 и 21, а также элемента И 17, а сигнал с его инверсного выхода завершает первьй этап работы устройства - выбор начальной границы интервала преобразования. Начинается второй этап - накопление выборок и получение исходных данных для воспроизведения преобразованного

сигнала. В интервале преобразования счетчик 7 считает число взятых выборок,, код которых из регистра 6 записывается в блок 24 по адресу, определяемому состоянием счетчика 7.

30

35

40

45

50

55

Регистр 10, блоки 11, 15, 16, 18, триггер 19, элемент И 20 и счётчик 21 обеспечивают подсчет числа расширенных сигналов в интервале преобразования. Если амплитуда одной из выборок, следующих за двумя первыми лежит в пределах, хранимых в регистре 10 значений, и наклона на монотонном участке, где она взята, соответствует наклону участка расширенного сигнала, к которому относится начальная выборка, то она принадлежит новому расширенному сигналу. Эти условия проверяются блоками 15 и 16, при появлении на их выходах 1 появляется 1 и на выходе элемента И 20, по которой в счетчик 21 записывается очередная 1, и таким образом подсчитывается число расширенных сигналов. Признаком конца интервала преобразования является факт повторения значений выборок, уже зафикисрованных устройством, так как при этом уже не удается получить новую информацию об исследуемом сигнале. Это условие проверяется блоками 14 и 18. При их выполнении на выходе элемента И 17 появляется перепад О - 1, по которому триггер 8

возвращается в О, а триггер 26 - в 1, который инверсным выходом запрещает дальнейшее взятие выборок, а прямым (через элемент И 27) разрешает работу счетчика 28. Коммутатор 23 подключает адресный вход блока 24 к выходу блока 30, чем заканчивается второй, и начинается третий этап - воспроизведение преобразованного сиг нала.

На входы блока 30 поступают: из счетчика 7 - число (N+1), где N - число периодов генератора 1 в интервале преобразован ия, из счетчика 21 - число Р расширенных сигналов в интер вале преобразования, счетчика 28 число t номер очередной выборки преобразованного сигнала. Эти числа определяют адрес §лока 30, в котором записа-н номер i, определяемый по формуле

t К/ N -

целое число такое, что ij - целое и i i N,

На тре.тьем этапе счетчик 28 считает импульсы генератора 1, задавая номер t, равньй соответственно 0,1,

N. По адресу JN, Р, 1} на выходе

блока 30 появляются номера i., кото рые поступают на адресный вход блока 24, сопровождаемые импульсом считывания с выхода элемента И 27. В

где

результате на выходах блока 24 пооче-35 ходом блока совпадений, первый вход редко появляются коды выборок, формирующие преобразованный сигнал, верно отображающий форму исследуемого сигнала. При равенстве содержимого счетчиков 7 и 28,определяемом блоком 29, 40 его выходной сигнал блокирует гене- .ратор 1 и работа устройства заканчивается, так как оказываются воспроиз- вeдeнны ш все (N+1) выборки.

которого соединен с выходом второго триггера, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а втцрой вход - с выходом знака блока вычитания и вторым входом блока совпадений, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения кодов а третий вход - с выходом четвертого блотй. сравнения кодов, а выход - с входом второго счетчика, управляющий вход которого соединен с прямым выходом первого триггера и третьим вхо 50 дом второго элемента И, выход которого соединен с. вторьям входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого сое динен с инверсным выходом дешифратор нуля, вход которого соединен с вторым входом блока вьп итания и выходом первого регистра, вход записи которо

Формула изобретения

Цифровой стробоскопический преобразователь периодических.электрических сигналов, содержащий генератор импульсов,- первый управляющий вход которого подключен к шине Старт , генератор строб-импульсов, выход которого соединен с первым входом смесителя, второй вход которого сое- динен с шиной Вход, а выход чере.з усилитель-расширитель соединен с входом аналого-цифрового преобразовз

5

10

15

260868

теля, управляющий выход которого соединен с входом записи первого регистра, а управляющий вход - с входом первого счетчика, управляющий вход которого соединен с прямым входом первого триггера, выход аналого-1щф-- рового преобразователя соединен с входом первого регистра и первым входом третьего регистра, управляюп ий вход которого соединен с выходом знака блока вычитания, выход которого соединен с входом первого блока сравнения кодов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого триггера, входом записи третьего регистра и входом записи второго регистра, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом первого регистра и первыми входами третьего и четвертого блоков сравнения кодов, второй вход четвертого блока сравнения кодов соединен с первым выходом третьего регистра, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и первым входом блока вычитания, а второй выход - с вторым входом третьего блока сравнения кодов, выход второго блока сравнения кодов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вы20

30

ходом блока совпадений, первый вход

которого соединен с выходом второго триггера, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а втцрой вход - с выходом знака блока вычитания и вторым входом блока совпадений, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения кодов, а третий вход - с выходом четвертого блотй. сравнения кодов, а выход - с входом второго счетчика, управляющий вход которого соединен с прямым выходом первого триггера и третьим вхо- дом второго элемента И, выход которого соединен с. вторьям входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с инверсным выходом дешифратора нуля, вход которого соединен с вторым входом блока вьп итания и выходом первого регистра, вход записи которого соединен с вторым входом блока вычитания и вьпсодом первого регистра, вход записи которого соединен с четвертьм входом второго элемента И, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика, а выход - с входом считывания блока памяти, информационный вход которого соединен с управ ляющим выходом первого регистра, вход записи - с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с шиной Выход, отличающийся тем, что, с целью повы шения быстродействия, в введены дополнительные триггер, блок сравнения кодов, блок памяти, счетчик, четвертый и пятый элементы И, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом генератора строб-им

Редактор А.Ревин

Заказ 5225/45 .Тираж 728Подписное

ВНИИПИ 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

10

608688

пульсов и входом первого счетчика, второй вход соединен с инверсным выходом дополнительного триггера, вход которого соединен с выходом второго 5 элемента И, а прямой выход - с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом блока памяти и входом дополнительного счетчика, выход которого соединен с первым входом дополнительного блока сравнения кодов и первым входом дополнительного блока памяти, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, выход - с вторым входом коммутатора, а третий вход - с выходом первого счетчика и вторым входом дополнительного блока сравнения кодов, выход которого соединен с вторым управляющим входом генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента и.

. 15

20

Составитель В.Латышев

Техред А.Кравчук Корректор Е.Сирохман

Изобретение может быть использовано в автоматических цифровых измерительных системах. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет уменьшения времени на определение адреса очередной выборки преобразованного сигнала. Устройство содержит генераторы 1 и 2 импульсов и строб-импульсов соответственно, смеситель 3, усилитель-расширитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, регистры 6, 9 и 10, счетчик 7, 21 и 28, триггеры 8, 19 и 26, блок 11 вычитания, блоки 12, 14-16 и 29 сравi (Л Стт