Устройство для определения центра площади квазисимметричных видеоимпульсов Советский патент 1989 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в приборах для определения временйого положения видеоимпульсов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определемшя центра площади видеоимпульсов пскгтедовательности со скважностью, меньшей илн равI

рои двум.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для определения центра шгоыади видеоимпульсов; на фиг. 2 - временная диаграмма.

Для достижения поставленной цели решена задача определения абсциссы

центра площади видеоимпульса произвольной фо р мы

,i(A;.B;) Y - ---По предлагаемому алгоритму необходимо знать только моменты времени пересечения фронтом и спадом видео- импульса определенным образом выбранных уровней. При этом отпадает необходимость в запоминании видеоимпульса на время его существования, измеряемое по уровню порога обнару- жения (г. 1).

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, первый триггер элемент И, первый и второй элементы задержки, счетчик импульсов, группу элементов НЕ, амплитудный квантователь, первую и вторую группы элементов И, элементы ИЛИ с первого по четвертый, причем первый вход устройства соединен с первым входом амплитудного квантователя, второй вход устройства соединен с входом первого элемента задержки, прямой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выходы элементов И первой и второй группы объединены соответственно первым и вторым элементами ИЛИ, введены груп па элементов дифференцирования, второй, третий, четвертый триггеры, третий элемент задержки, группы элементов И с третьей по шестую, пятый, шестой и седьмой элементы ИЛИ, груп па элементов ИЛИ, первый и второй сумматоры, блок умножения, причем второй вход устройства соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с тре тьим входом устройства, четвертый вход устройства соединен с вторым входом амплитудного квантователя, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами всех элементов И первой, второй и третьей групп и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, разрядные выходы счетчика импульсов- с первог о по ш-н

где m - количество разрядов, соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, разрядные выходы счетчика импульсов со второго по т-й соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выходы амплитудного квантователя с первого по п-й, где п - число уровней квантователя, соединены с входами соответствующих элементов дифференцирования группы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов НЕ группы, выходы элементов дифференцирования группы со второго по п-й и выходы элементов НЕ группы со второго по п-й соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента дифференцирования группы и выход первого элемента НЕ группы соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход п-го элемента дифференцирования группы и выход п- ого элемента НЕ группы соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход первого элемента НЕ группы соединен с входом третьего элемента задержки выходы третьего, четвертого, пятого элементов ИЛИ соединены с единичными входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, прямые выходы которых соединены с третьими входами всех элементов И соответственно первой, второй, третьей групп, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствуюцими входами первого сумматора и шестого элемента ИЛИ, выходы первого, второго, шестого элементов ИЛИ соединены с нулевыми входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, выходы первого сумматора соединены с первыми входами ,соответст- вуюшлх элементов И четвертой группы, одноименные элементы И первой, второй и четвертой групп с первого по (т-1)-й объединяются соответствугади- 1-ш элементами ИЛИ группы, га-е элементы И первой и четвертой групп объединяются т-м элементом ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами второго сумматора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И пятой группы, выходы которых соединены с первой группой нходов блока умножения, вторая группа входов которого является группой

1(ходов ycTpojicTBa, выходы блока умножения соединены с первыми входами соответствую1Щ1х элеме пов И luecioii rpynribi, выходы которых соединены с гругиюй выходов устройства и с входами седьмого элемента 1-ШИ, выход которого соединен с установочными входами блока умножения, первого и второго сумматоров, первый, второй отводы и выход третьет о элемента задержки соединены с вторыми входами всех элементов И соотвс ственно четвертой, пятой и шестой г рупп.

Устройство содержит первый вход иодачя эталонного напряжения, второй вход 2 Стоп, третий вход 3 Старт , четвертый вход 4 подачи напряжения видеоимпульса, генератор 5 импуУгь- сов, первый триггер 6, амплитудный квантователь 7, содержащий компараторы 8 и делитель напряжения, выпол- ненньгй на резисторах R, группу элементов 9 дифференцирования, группу

923126

и 26 обнулены. В блок 29 умножения по входам 33,-33j, занесен код АТ/2п, где п количество уровней квантования в амплитудном квантователе 7, ДТ - период следования импульсов генератора 5 импульсов.

Начало измерений сопровождается сигналом, поступающим на вход 3, по

Q которому триггер 6 переводится в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 6 подается на первый вход элемента И 34. Импульсы с выхода генератора

15 5 импульсов проходят через элементы И 34 и задержки 35 и подсчитываются в счетчике 36 имгтульсов.

Входной видеоимпульс поступает вход 4 устройства на нторой

20 вход амплитудного квантователя 7.

При совпадении напряжения фронта видеоимпульса с напряжением первого уровня квантования на первом выходе амш итудног о квантователя 7 пояная

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в устройствах для определения временного положения видеоимпульсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения центра площади квазисимметричных видеоимпульсов последовательности со скважностью, меньшей или равной двум. Входной видеоимпульс поступает на вход амплитудного квантователя. При совпадении фронта видеоимпульса с напряжением первого уровня квантования на выходе амплитудного квантователя появляется единичный положительный перепад, из которого элементом дифференцирования формируется импульс, который через элемент ИЛИ переводит триггер в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера поступает на третьи входы элементов И. По очередному ближайшему импульсу с выхода генератора импульсов считывается значение счетчика импульсов и через элементы И, ИЛИ подается на входы сумматора, работающего в режиме накопления. Импульс с второго отвода элемента задержки считывает результат с выходов сумматора и выдает его через элементы И на входы блока умножения, где осуществляется умножение результата на код числа ΔТ/2п. Импульс с выхода элемента задержки считывает код центра площади видеоимпульса и выдает его на выходы устройства. 2 ил.

элементов НЕ 10, пятый 11, третий 12, 25 ется единичный положительный перечетвертый 13 элементы ИЛИ, четвертый 14, второй 15, третий 16 триггеры, первую группу элементов И 17, первый элемент ПЛИ 18, вторую и четвертую групт.1 элементов И 19 и 20, первый сумматор 21, третью группу элементов И 22, BTOpo/f элемент И 23, группу элементов HJUi 2 t, 1местой элемент ИЛИ 25, вт;зрой сумматор 26, третий элемент 27 яадержки, пятую группу элементов И 28, блок 29 умножения, шестую группу элементов И 30 седьмой элемент ИЛИ 31, группу выхо- дЪв ,( устройства, где К-раз- рядность кода времени, группу входов 33,-ЗЗц устройства, элемент И 34 второй элемент 35 задержки, счетчик 36 импульсов, первь.т элемент 37 задержки ,

Устройство работает следующим об- р азом.

5 исходном состоянии на вход 1 подается эталонное няпряжение, равное максимальному значению напряжения видеоимгс льса. На выходах компараторов 8 нулевой уровень. Триггеры 6, 14 - 16 в нулевом состоянии. Генератор 5 импульсов запущен. Нулевой уровень с грямого выхода триггера 6 закрывает по первому входу элемент И 34, HyjieBiiie уровни с прямых выходов триггеров 14 - 16 закрывают по третьим входам соответственно элементы И 22, 17 и 19. Сумматоры 2)

0

5

0

пад, из которого первым элементом 9 дифференцирования формируется импульс, который через элемент ИЛИ 13 переводит триггер 16 в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 16 поступает на третьи входы элементов И 19. По -очередному ближайшему импульсу с выхода генератора 5 импульсов, проходящем на выход элемента И 34, считывается значение счетчика 36 импульсов и через элементы И 19, ИЛИ 24 подается на входы сумматора 26, работающего в режиме накопления. При этом с целью исключения операции деления на два считывание значения счетчика 36. импульсов производ1 тся с второго младшего разряда с последующим сдвигом полученно1 о кода на единицу i- 5 вправо (в сторону младшего разряда). Импульс с выхода элемента И 34 задерживается элементом 35 задержки на время считывания, после чего используется для увеличения значения счетчика 36 импульсов на единицу. Импульсы с выходов элементов И 19 объединяются элементом ИЛИ 23 и полученный импульс используется для обнуления триггера 16, нулевой уровень С прямого выхода которого закрывают по третьеьгу входу элементы И 19.

При совпадении напряжения фронта видеоимпульса с напряжением второго, третьего, ..., п-го уровней кванто0

5

вания на соответствующих выходах амплитудного квантователя 7 последовательно появляются единичные положительные перепады, из которых соответствующими элементами 9 дифференцирования формируются импульсы. По каждому такому импульсу, проходящему через элемент ИЛИ 12, триггер 15 устанавливается в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 15 поступает на третьи входы элементов И 17. По очередному ближайшему импульсу с выхода генератора 5 импульсов считывается код счетчика 36 импульсов и через элементы И 17, ИЛИ 24 подается на входы сумматора 26, работающего в режиме накопления. Импульсы с выходов элементов И 17 объединяются элементом ИЛИ 18 и полученный импульс используется для обнуления триггера 15 нулевой уровень с прямого выхода которого закрывает по третьему входу элементы И 17.

При совпадении напряжения фронта видеоимпульса с напряжением п-го уровня квантования параллельно с триггером 15 устанавливается в единичное состояние через элемент ИЛИ 11 и триггер 1. Единичный уровень с его прямого выхода подается на третьи входы элементов И 22, что обеспечивает поступление считываемого с выходов счетчика 36 импульсов кода (параллельно с подачей этого кода на входы сумматора 26) на входы сумматора 21, работающего в режиме накопления.

Обнуление триггера 14 производится импульсом с выхода элемента ИЛИ 25, при этом нулевой уровень с его прямого выхода закрывает по третьем входу элементы И 22.

При совпадении напряжения спада видеоимпульса с напряжением п-го, (п-1)-го,..., первого уровней квантователя на соответствун)|дих выходах амплитудного квантователя 7 последовательно появляются единичные отрицательные перепады напряжения, из которых соответствующими элементами 9 дифференцирования формируются им- пульсп, которые инвертируются соответствующими элементами НЕ 10.

Импульс с выхода п-го элемента НЕ 10 используется для параллельног перевода триггеров 14 и 15 в единичное состояние. Импульсы с выходов

5

0

5

0

5

0

5

0

5

элементов НЕ 10 с (n-l)-ro по второй используются для перевода в поспедо- вательные моменты времени триггера 15 в единичное состояние. Импульс с выхода первого элемента НЕ 10 используется для перевода триггера 16 в единичное состояние, а также подается на вход элемента 27 задержки. В остальном работа устройства аналогична описанной.

Импульс с первого отвода элемента 27 задержки, задержанный на время считывания значения счетчика 36 импульсов и на время выполнения операции сложения в cyhiMHTope 26, считывает значение сумматора 21 и выдает его через элементы И 20, ИЛИ 24 на входы сумматора 26, при этом с целью исключения операции-деления на два значение глладшего разряда сумматора 21 не выдается.

Дополнительно задержанный на время считывания значения сумматора 21 и на время выполнения операции сложения в сумматоре 26 импульс с второго отвода элемента 27 задержки считывает результат с выходов сумматора 26 и выдает его через элементы И 28 на входы блока 29 умножения, где осуществляется умножение результата на код числа &Т/2п.

Дополнительно задержанный на время выполнения операции умножения в блоке 29 умножения импульс с выхода элемента 27 задержки считывает код центра площади видеоимпульса через элементы И 30 и выдает его на выходь 32,-32, устройства. Импульсом с выхода элемента ИЛИ 31 обнуляются сумматоры 21 и 26, а также производятся начальные установки в блоке 29 умножения. Устройство готово к определению центра площади очередного видеоимпульса.

По завершению измерений на вход 2 устройства подается сигнал, который переводит триггер 6 в нулевое состояние и который, задержанный элементом 37 задержки на период следования импульсов генератора 5 им1гульсов, обнуляет счетчик 36 импульсов.

1

Устройство в исходном состоянии.

в предлагаемом устройстве, по сравнению с известным, интервал времени между двумя соседними видеоим- ггульсами на входе устройства уменьшен до величины времени задержки

третьего элемента задержки, время задержки которого определяется прогрессом в области технологии производства цифровых схем и принятыми алгоритмами выполнения операции сложения и умножения.

Формула изобретения

Устройство для определения центр площади квазисимметричных видеоимпульсов, содержащее генератор импульсов, первый триггер, элемент И, первый и второй элементы задержки, счетчик импульсов, группу элементов НЕ, амплитудный квантователь, первую и вторую группы элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем первый вход устройства соединен с первым входом амплитудного квантователя, второй вход устройства соединен с входом первого элементу задержки, прямой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выходы элементов И первой и второй групп объединены соответственно первым и вторым элементами ИЛИ, о т л и ч а ,ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения центра площади квазисимметричных видеоимпульсов последовательности со скважностью, меньшей или равной двум, в него введены группа элементов диффе- ренцирования, три триггера, третий элемент задержки, три группы элементов И, три элемента ИЛИ, группа элементов ИЛИ, два сумматора, блок умножения, причем второй вход устрой- ства соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с третьим входом устройства, четвертый вход устройства соединен с вторым входом амплитудно- го квантователя, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами всех элементов И первой, второй, третьей групп и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, m разрядных выходов счетчика импульсов соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, разрядн()1е выходы счетчи0

5 0 5 0 5 0 5

ка импульсов с второго по т-й соединены с вторыьп входами соответствую- цих элементов И второй группы, выходы амплитудного квантователя с первого по п-й соединены с входами соответствующих элементов дифференцирования группы, выходы которых сое- , динены с входами соответствующих элементов НЕ группы, выходы элементов дифференцирования группы с второго по п-й и выходы элементов КЕ rpynnf i с второго по п-й соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента дифференцирования группы и выход первого элемента НЕ группы сое- соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход п-го элемента дифференцирования группы и выход п-го элемента НЕ группы соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход первого элемента НЕ группы соединен с входом третьего элемента задержки, выходы третьего, четвертого, пятого элементов ИЛИ соединены с единичными входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, прямые выходы которых соединены с третьими входами элементов И соответственно первой, второй, третьей групп, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами первого сумматора и шестого элемента ИЛИ, выходы первого, второго, шестого элементов ИЛИ соединены с нулевыми входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, выходы первого сумматора соединены с первыми входами соответствую- 1ДИХ элементов И четвертой группы, выходы элементов И первой, второй и четвертой групп с первого по (т-)-й соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ группы, т-е элементы И первой и четвертой групп соединены с входами т-го элемента ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами второго сумматора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И пятой группы, выходы которых соединены с первой группой входов блока умножения, вторая группа входов которого является группой входов устройства, выходы блока умножения соединены с первыми входами соответствующих элементов И шестой .- группы, выходы которых соединены с группой выходов устройства и с кко i л (« 4ч4г./ в, t,

(Pw/

. «

V « 4

W,