Устройство для индикации однократных сигналов Советский патент 1986 года по МПК G09G1/08 

0 сд

Устройство относится к регистраI: ии на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) импульсных сигналов и может быть использовано для индикации различных сигналов, преобразуемых в электрический вид.

Цель изобретения - повьшение точности устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для индикации однократных сигналов содержит тактовый генератор 1, первый мультиплексор 2, счетчик 3 адреса, блок 4 памяти, индикатор 5, триггер 6, вычитатель 7, компаратор 8, аналого-цифровой преобразователь 9, элемент ИЛИ 10, инвертор 11, делитель 12, интегратор 13, второй мультиплексор 14, блок 15 формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала, узел 16 согласующих элементов, первьй усилитель 17, первый согласующий элемент 18, ключ 19, второй усилитель 20, первый 21 и второй 22 цифроангшоговые преобразователи, второй согласую1дйй элемент 23, переключатель 24, генератор 25 импульсов) третий 26 согласующий элемент, реверсивный счетчик 27,вход 28 постоянный код числа, информационный вход 29 устройства, первый 30, второй 31 и третий 32 входы задания амплитуды входного сигнала, вход 33 задания длительности повторения отсчета входного сигнала, управляющий вход 34 устройства, входы Запись 35 и Сброс в О 36, за.датчики Порядок масштаба 37, Десятка единиц масштаба 38, Единицы масштаба 39 и Длительность повторных отсчетов 40.

В результате введения блоков и новых связей происходит нормировка регистрируемого сигнала по амплитуде и длительности, автоматический запуск процесса записи сигнала в цифровом виде в блок памяти при превышении сигналом определенной части от максимального нормируемого уровня. Записанная информация затем . многократно считывается из блока памяти и индицируется на экране индикатора. В отсутствии входного сигнала сущесгвует возможность калибровки всего тракта устройства ,от встроенного генератора 25, а при отключенном генераторе 25 можно запустить

процесс записи нулевого входного сигнала в блок 4 памяти, после чего можно на экране индикатора наблюдать соответствие нулевого.входного

и нулевого индицируемого сигналов.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии информационного сигнала на входе 29 нулевой входной

уровень передается через усилители 17 и 20 на вход преобразователя 9, на выходе которого должен быть нулевой цифровой сигнал. Однако усилитехш 17 и 20 и преобразователь 9

имеют собственные уходы нулевого уровня, поэтому на выходе преобразователя 9 цифровой сигнал не равен нулю. Этот сигнал через мультиплексор 14 поступает на положительный

вход вычитателя 7, появляется на его выходе и через делитель 12, который делит сигнал в 2 раз, поступает на вход интегратора 13. Данньлй интегра тор 13 -при каждом поступлении на

тактовый вход импульсов суммирует входной сигнал со своим выходным сигналом, который начинает поэтому каждый раз возрастать. Выходной сигнал интегратора 13 поступает на отрицательный вход вычитателя 7, уменьшая его выходной сигнал. Процесс возрастания выходного сигнала интегратора 13 продолжается по экспоненте до достижения уровня выходного сиг«ала мультиплексора 14, пока выход- ной сигнал вычитателя 7 не становится равным нулю и рост выходного сигНсша интегратора 13 заканчивается. Длительность этого процесса равна

о

где tp - длительность периода повторения тактовых импульсов интегратора,

В результате этого нулевой уровень выходного сигнала вычитателя 7 соответствует нулевому уровню входного сигнала устройства,

При кратковременной подаче логического нуля на вход 36 через элемент ИЛИ 10 сбрасывается в нуль счетчик 3 адреса и устанавливается в единицу триггер 6, После снятия логи-

5 ческого нуля с входа в ячейки блока 4 памяти начинает записываться нулевой сигнал с выхода вычитателя 7, При этом .логическая единица на выходе триггера 6 устанавливает блок 4 памяти в режим записи, а счетчик 3 ад реса меняет адрес ячейки блока 4 па мяти синхронно с тактовыми импульса ми, поступающими с выхода реверсивн го счетчика 27 через мультиплексор После заполнения всех ячеек блока 4 памяти счетчик 3 адреса находится в предельном состоянии, на его выхо де максимума m появляется сигнал, сбрасывающий триггер 6 в нуль, что переводит блок 4 памяти в режим счи тывания информа;ции, а на вход счетч ка 3 адреса поступают при этом такт вые импульсы с тактового генератора 1 через другой вход мультиплексора 2. При этом на экране индикатора 5 видна нулевая линия, соответствующа нулевому входному сигналу устройства.Амплитудная характеристика регистратора проверяется при кратковременном замыкании переключателя 24. При этом выходной сигнал генератора 25, проходя согласующий элемент 23, выполненный в виде резистора, образует ток, поступаюпщй на вход усилителя 20. На задатчиках 38 и 39, выполненных в виде программаторов, набирают максимальное число 99. Каждьй задатчик 38 и 39 на своем выходе имеет двоичное число 9. Эти сигналы поступают на цифровые входы преобразователей 21 и 22. При этом ток, на выходе преобразователя 21 имеет вес в десять раз больше, чем ток на выходе преобразователя 22, что достигается подбором согласующего элемента 26 и подключением выходных сигналов задатчиков 38 и 39 к соответствуюощм входным цифровьм разрядам преобразователей 21 и 22. Токи обоих преобразователей складываются и компенсируют ток генератора 25. ри этом на выходе усилителя 20 об- разуется сигнал по форме, совпадающий с сигналом генератора 25, а по амплитуде равен 0,99 части максимального входного сигнала преобразователя 9. На задатчике 40 набирают число, равное длительности периода повто рения сигнала генератора 25. Это число записывается в счетчик 27,который при поступлении на его тактовый вход импульсов начинает счет назад, при достижении значения нуль на :выходе счетчика 27 появляется импуль записывающий вновь входное число в счетчик 27, и так далее. Период повторения импульса на выходе счетчика 27 пропорционален числу, записанному в задатчике 40, чем больше это число, тем больше период повторения импульсов. Эти импульсы поступают на тактовый вход преобразователя 9, который при этом производит очередное преобразование входного сигнала. Цифровой сигнал с выхода преобразователя 9 через мультиплексор 14 и вычитатель 7 поступает на вход блока 4 памяти и на вход компаратора 8. При превышении цифровым сигналом уровня 0,1 от максимального значения выходного сигнала преобразователя 9 компаратор 8 срабатьтает, на его выходе появляется импульс, который через элемент ИЛИ 10 запускает процесс записи сигналов в блок 40 памяти. Время записи информации в блок 4 памяти определяемся из выражения: -Qi-. где Qi, - число на задатчике 40; 2 - число ячеек блока 4 памяти; f- - частота импульсов на тактовом входе счетчика 27. }1пя того, чтобы интегратор 13 не исказил на входе блока 4 памяти форму сигнала, необходимо, чтобы время интегрирования быпо много больше времени записи входного сигнала. При этом необходимо выполнение условия f 300 Т.зап., из чего следует: 100-2. При выполнении этого условия в 2 ячеек блока 4 памяти целиком записывается один период сигнала генератора 25 без искажения его формы и при строгом соблюдении нулевого сигнала. При считывании информации из блока 4 памяти на экране индикатора 5 виден один период сигнала генератора 25, а мплитуда которого равна 0,99 части максимального значения. Меняя значения чисел на задатчиках 38 и 39, можно получить соответствующую им амплитуду изображения на экране индикатора 5. Перед записью входного сигнала стройства на задатчике 40 набирают, исло, равное длительности входного игнала, а на задатчиках 37-39 на.бирают число, равное амплитуде этого сигнала. При этом выходной код задатчика 37 подключает через ключ 19 в цепь обратной связи усилителя 17 комплексное сопротивление, равное коэффициенту передачи усилителя- 17 по току: где К - число на задатчике 37; Ъ - постоянное сопротивление. В этом случае, чем больше порядок амплитуды тока входного сигнала, тем меньше коэффициент передачи по току усилителя 17. . При подаче на вход устройства входного однократного сигнала на выходе усилителя 20 образуется сигнал, амплитуда которого нормирована по амплитуде входного сигнала и составляет всегда максимальное значение для входа преобразователя 9. Этот сигнал автоматически записывается в блок 4 памяти, причем исполь зуется вся разрядная сетка цифрового сигнала и длительность сигнала полностью укладьшается во все 2 ячейки блока 4 памяти. После этого на экране индикатора 5 виден весь по длительности и в максимальном ма штабе входной однократный сигнал. При изменении сигнала на входе 34 ч рез мультиплексор 14 проходит сигна , прошедший инвертор 11. В этом случа на экране индикатора 5 после очеред ной записи входного сигнала сигнал виден в инверсном виде со строгим сохранением нулевого уровня. Регист рацию входного сигнала можно произвести также в момент подачи на вход 35 Запуска устройства внешнего им пульса, который через элемент ИЛИ 10 запускает процесс записи в блок 4 памяти, т.е. пря этом осуществляе ся внешняя синхронизация записи сиг нала. I Таким образом, устройство автома тически осуществляет соответствие н левого входного сигнала и нулевого индицируемого уровня, осуществляет калибровку шкалы индикатора 5 при регистрации сигнала от внутреннего генератора и осуществляет нормирова ние регистрируемого однократного си нала по амплитуде и длительности, что позволяет всегда наблюдать изоб ражение сигнала на экране индикатора в максимальном масштабе. При этом резко снижаются погрешности измерения амплитуды, длительности и других параметров регистрируемого сигнала. Для- исключения возможных пропусков при регистрации однократных сигналов в устройстве имеется возможность ав томатического запуска процесса записи всех входньк сигналов. Устройство может также инвертировать изображение входного сигнала, не внося дополнительных погрешностей в процесс его регистрации. Поэтому, по сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повьшение точности регистрации однократного сигнала. Формула изобретени 1. Устройство для индикации однократных сигналов, содержащее тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу .первого мультиплексора, выход которого подключен к первому входу счетчика адресов, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти, выход которого подключен к индикатору, второй вход блока памяти подключен к выходу триггера, соединенному с вторым входом первого мультиплексора, первый вход триггера подключен к торому выходу счетчика адресов, гпгттл rttTi-HTTi тт о стттл тт1Лт л и «/ тий вход блока памяти подключен к выходу вычитателя, соединенному с первым входом компаратора, второй вход которого является входом Постоянный код числа устройства, и аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с. целью повышения точности в работе, оно содержит элемент ШШ, инвертор, делитель, интегратор, второй мульти- . плексор и блок формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала, первый вход которого является информационным входом устройства, второй, третий, четвертый и пятый входы блока формирования нормированного по амплитуде и длительности сигнала являются соответственно первым, вторым и третьим входами задания масштаба амплитуды входного сигнала и входом задания длительности повторения отсчета входного сигнала, шестой, вход блока формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала подключен к. выходу тактового генератора, перBbrif и второй выходы блока формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала подключены соответственно к первому и второму входам аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу инвертора и первому входу второго мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу инвертора, третий вход второго мультиплексора является управляющим входом устройства, выход второго мультиплексора подключен к первому входу вычитателя,.5 второй вход которого подключен к выцходу интегратора, первый вход которо го подключен к второму выходу блока формирования нормированного по ампли туде и длительности входного сигнала соединенному с вторым входом первого мультиплексора, второй вход интегратора подключен к вьпсоду делителя, вход которого подключен к выхо ду вЫчитателя, выход компаратораподключен к первому входу элемента ИЛИ, второй и третий входы которого являются входами соответственно Запись и Сброс в О устройства, выход элемента ИЛИ подкгаочен к второму входу триггера. 2, Устройство по п. t, отличающееся тем, что блок формирования нормированного по амплитуде

и длительности входного сигнала содержит узел согласующих элементов, выход которого подключен к входу первого усилителя, который является первым входом блока, выход первого усилителя подключен к входу первого согласующего элемента и к первому входу ключа, второй вход которого является вторым входом блока, выход ключа соединен с входом узла согласующих элементов, выход первого согласующего элемента подключен к входу второго усилителя, соединенного с выходами первого и второго цифроаналоговых- преобразователей и выходом второго согласующего элемента, вход которого через переключатель подключен к выходу генератора импульсов, выход второго усилителя является первым выходом блока и подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя и входу третьего согласующего элемента, выход которого.подключен к первому входу второго цифроаналогойого преобразователя, вторые входы второго и первого цифроаналоговых преобразователей являются соответственно третьим и четвертым входами блока, реверсивный счетчик, первый и второй входы которого являются соответственно пятым и шестым входами блока, выход реверсивного счетчика подключен к его третьему входу и является выходом блока.

Устройство относится к регистрации на экране электронно-лу 1евой трубки (ЭЛТ) импульсных сигналов и может быть использовано для инди- iкации различных сигналов, преобразуемых в электрический вид. Цель изобретения - повьшение точности устройства. Устройство содержит тактовый генератор, два. мультиплексора, счетчик адреса, блок памяти, индикатор, триггер, вычитатель, компаратор, аналого-цифровой преобразователь, элемент ИЛИ, инвертор, делитель, интегратор И блок формирования нормированного по амплитуде и длительности входного сигнала. Введение блоков и новых связей позволило осуществить автоматическую коррекцию нулевого уровня индицируемого сигнала, калибровку индикатора по амплитуде и длительности, в результате чего зарегистрированный сигнал отображается на экране индикатора в максимальном с масштабе, что значительно уменьшает погрешности при индикации параметров (Л однократных сигналов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.