Цифровой временной дискриминатор Советский патент 1988 года по МПК H03D13/00 

СО

СО 4

о

Изобретение относится к импульсно технике, может быть использовано в устройствах определения временного положения сигнала неопределенной фор мы с цифровым отсчетом и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1188849.

Цель изобретения - повьшение точности и быстродействия определения временного положения сигнала путем исключения зависимости выходного сигнала от величины входного сигнала.

На фиг. 1 представлена функционалная схема цифрового временного дискри минатрра; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Цифровой временной дискриминатор содержит генератор 1, управляемый напряжением, элементы 2 и 3 совпадений, реверсивньй счетчик 4, блок 5 задержки, генератор 6 стробирующих импульсов, элемент ИЛИ 7, суммирующий счетчик 8 и делитель 9 кодов, при этом входная шина устройства соединена с входом генератора 1, выход которого соединен с первыми входами элементов 3 и 2 совпадений, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика 4 и входами элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика 8, выход которого соединен с входом делителя 9 кодов, вход делимого которого соединен с выходом реверсивного счетчика 4, а выход - с выходной шиной, выход генератора 6 стробирующих импульсов соединен с вторым входом элемента 2 совпадений и через блок 5 задержки - с вторым входом элемента 3 совпадений. В качестве делителя 9 кодов может быть использовано любое цифровое устройство деления кода на код.

Цифровой временной дискриминатор работает следунщим образом.

Генератор 6 стробирующих импульсов вырабатывает передний полустроб длительностью (фиг. 26), задний полустроб (фиг. 2в) получается путем задержки переднего на время t в блоке 5 задержки. Цриходящий по входной шине импульсный сигнал (фиг. 2в) управляет частотой генератора 1, управляемого напряжением так, что мгновенная частота импульсов на его выходе пропорциональна мгновенному значению напряжения входного сигнала (фиг. 2г Передний полустроб открывает на врем

0

Q

з

5 о

0

5

0

5

5

Гэлемент 3 совпадений, через который импульсы с генератора 1, управляемого напряжением (фиг. 2д), поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 4. Затем аналогично во время действия заднего полустроба импульсы (фиг. 2е) поступают через элемент 2 совпадений на вычитающий вход реверсивного счетчика 4, который производит счет импульсов. Одновременно импульсы с генератора 1, управляемого напряжением, проходящие через элементы 2 и 3 совпадений, подаются Hai входы элемента ИЛИ 7, суммируются (фиг. 2ж) и поступают на вход суммирующего счетчика 8, который производит счет импульсов. Код с выхода сум- мирукицего счетчика 8 подается на вход делителя, а код с выхода реверсивного счетчика 4 - на вход делимого делителя 9 кодов. Выходной сигнал в ввде кода снимается с выхода делителя 9 кодов.

Выходным сигналом цифрового временного дискриминатора является код, величина которого вычисляется согласно выраженью I t,+v

ju(t)dt - 5 U(t)dt

ti t-t+«

K-(5 U(t)dt + U(t)dt

; -, -t,

где U(t) - напряжение входного сигнала;

t - временное положение переднего фронта переднего полустроба;D - длительность переднего и

заднего полустроба; К - масштабный коэффициент. Числитель дроби представляет собой выражение, по которому производится вычисление выходного сигнала известных временных дискриминаторов. В знаменателе дроби вычисляется площадь, ограниченная входным сигналом U(t), умноженная на масштабный коэффициент. Для входных сигналов наиболее распространенных форм, например прямоугольной, треугольной, трапецеидальной, при постоянной длительности максимальное значение сигнала пропорционально площади, ограниченной самим сигналом, с точностью до, коэффициента пропорциональности. Следовател1 но, вьфа- жение в знаменателе дроби есть вели-г

чина максимального значения входного сигнала

, гf

К( J U(t)dt+ 5 U(t)dt).

1 1

Масштабный коэффициент К выбирается в зависимости от формь входного импульса, его длительности.

Вычисление разности интегралов производится путем подсчета количества импульсов, поступающих вначале на суммирующий, а затем на вычитающий входы реверсивного счетчика 4. Вычисление суммы интегралов производится путем подсчета количества импульсов, поступающих на вход суммирующего счетчика 8, Деление кодов, полученных после окончания счета обоих счетчиков, производится делителем 9 кодов. Масштабный коэффициен К может быть заложен в структуру делителя 9 кодов, т.е. вход делителя 9 кодов должен быть масштабирующим с коэффициентом К. Если выбирать К 1/2, где п 1,2, 3, ... то реализация масштабного коэффициента К заключается в отбрасывании п младших разрядов кода суммирующего счетчика 8, что эквивалентно делению данного кода на 2.

Введение в известный временной дискриминатор новых элементов позволяет исключить влияние величины входного сигнала на значение выходного сигнала за счет нормирования входног

0

5

0

5

0

5

сигнала к своему максимальному значению, а это позволяет повысить точность и быстродействие определения временного положения входного сигнала за счет уменьшения компенсирующего воздействия при увеличении амплитуды входного сигнала.

Использование предлагаемого цифрового временного дискриминатора в системе автоматического сопровождения по дальности, входящей в состав автодальномера, позволяет уменьшить требования к устройству aвтoмatичecкoй регулировки усиления приемника этого автодальномера, которое обеспечивает постоянство величины входного сигнала временного дискриминатора.

Формула изобретения

Цифровой временной дискриминатор по авт. св. № 1188849, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него дополнительно введены делитель кодов и соединенные последовательно элемент ИЛИ и суммирующий счетчик импульсов, при этом входы элемента ИЛИ подключены к входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен с входом делимого делителя кодов, вход делителя которого соединен с выходом суммирующего счетчика импульсов, а выход - с выходной шиной.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах определения временного положения сигнала неопределенной формы с цифровым отсчетом. Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие определения временного положения сигнала путем исключения зависимости выходного сигнала от величины входного сигнала. Цифровой временной дискриминатор содержит генератор 1, управляемый напряжением, элементы 2 и 3 совпадений, реверсивный счетчик 4, блок 5 задержки, генератор 6 стро- бирующих импульсов, элемент ИЛИ 7, cy iмIФЗ oщий счетчик 8 и делитель 9 кодов. Введение в известный временной дискриминатор новых элементов и функ- циониональных связей позволяет повысить точность и быстродействие определения временного положения входного сигнала за счет уменьшения компенсирующего воздействия при увеличении амплитуды входного сигнала. Использование предложенного дискриминатора, например, в системе автоматического сопровождения по дальности РЛС позволяет уменьшить требования к системе автоматической регулировки усиления приемного устройства, которая обеспечивает постоянство величины входного сигнала временного дискриминатора. 2 ил.