Аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1989 года по МПК H03M1/50 

(21)4380786/24-24

(22)18.02о88

(46) 15о11е89о Вюл. № 42

(71)Специальное конструкторско-тех- нологическое бюро Физико-механического института АН УССР

(72)ИоВоКедровский, ОоКоКуценко и ВсАоПогрибной

(53)681.325 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 790258, кл Н 03 М 1/86, 1979,

Nuclear Instrument Method, Т.37, 1976, № 2 Р 249-231, figoS,

(54)АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к импульс11

ной технике и. касается задач построения специализированных аналого-цифровых преобразователей. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности путем измерения амплитуд наложенных импульсов о Это достигается тем, что в преобразователь,содержащий расширитель 1 импульсов,муль-. типлексор 25, введены элементы И 3,- 4, 19,20,21, пороговые элементы 8,9 и 10, формирователи 11,12 и 13 заднего фронта импульса, формирователь 14 переднего фронта импульса, элемент 2 задержки, компаратор 5, реверсивный счетчик 13, распределитель 16 импульсов, счетчики 22, 23 и 24 и регистр 26, 1 ЗоП, ф-лы, 2 ило

i

СО

Выход,

Cbff

ел

ю

О5

Изобретение относится к импульсной технике и касается задач построения специализированных аналого-цифровых преобразователей. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности путем измерения амплитуд наложенных импульсов. Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий расширитель 1 импульсов, мультиплексор 25, введены элементы И 3, 4, 19, 20, 21, пороговые элементы 8, 9, 10, формирователи 11, 12, 13 заднего фронта импульса, формирователь 14 переднего фронта импульса, элемент 2 задержки, компаратор 5, реверсивный счетчик 15, распределитель 16 импульсов, счетчики 22, 23, 24, регистр 26. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

дзигЛ

315

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для автоматизации научных исследований и, в частности, касается задачи построения специализированных аналого-цифровых преобразователей амплитуд импульсных сигналов с наложением

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измёре- кия амплитуд налолсенных импульсов с,

На фиго приведена функциональная схема преобразователя; на - функциональная схема расширения импульсов о

Аналого-цифровой преобразователь содержит расширитель 1 импульсов, элемент 2 задержки, элементы И 3 и 4, компаратор 5, блоки 6 и 7 выборки и хранения, пороговые элементы 8-10, формирователи 11 - 13 заднего фронта импульса, формирователь 14 переднего фронта импульса, реверсивный счет чик 15, распределитель 16 импульсов, элемент ИЛИ 17, генератор 18 импуль

сов, элементы И 19 - 21, счетчики

22 - 24, мультиплексор 25, регистр 26 о

Расширитель 1 импульсов () содержит усилитель 27, ключ 28,резисторы 29 и 30, конденсатор 31 и усилитель 32.

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом

Входные сигналы расширяются расширителем 1 и вызывают срабатывание по- ка 15 единицу„ Этот же импульс постурогового элемента 8 и компаратора 5, выходной сигнал которого увеличивает содержимое счетчика 15 на единицуо Через интервал времени, определяемьй элементом 2 задержки, компаратор 5 вернется в исходное состояние Распределитель 16 откликается подачей раз- решагацего сигнала на вход разрешения счетчика 22,- который с этого момента начинает подсчет импульсов генератора 18о Одновременно по выходному коду счетчика 15 мультиплексор 25 подключает выходы счетчика 22 на информационные входы регистра 26о Если в течение преобразования, амплитуды импульса появляется новый сигнал,то в расширителе 1 происходит наложение текущего значения расширенного предыдущего импульса и амплитуды вновь поступившего о Снова срабатывает компаратор 5 и происходит увеличение счетчика 15 на единицу, Распределитель 16 снимает разреша5ощий сигнал с входа разрешения счетчшса 22, который

40

45

50

55

пает на выход аналого-цифрового преобразователя и является сигналом готовности данных для приемника информации о Распределитель 16 переключает разрешающий сигнал с элементов 4, 13,24 на элементы 3, 12 и счетчик 23, которьш продолжает подсчет импульсов генератора 18 до срабатывания элемента 8, задний фронт которого формируется формирователем 12, сбрасывает блок 6 и через элемент 17 записьгоа- ет содержимое счетчика 23 в регистр 26 о Снова происходит вычитание единицы счетчика 15 и другие соответствующие переключения Процесс продолжается до тех пор, пока не произойдет измерение всех наложенных импульсов.

В расширителе 1 импульсы проходят через ключ 28 и заряжают конденсатор 31, который затем разряжается на управляемьш резистор 30, если требуется получить линейную зависимость, или на резистор для получепия экспопрекращает подсчет входных импульсов и подключает к входу разрешения счетчик 23 к подсчету импульсов генератора 18, а мультиплексор 25 переключает выходы счетчика 23 на вход регистра 26о Одновременно распределитель 16 подает разрешающий сигнал на первый вход элемента 3, на второй вход которого поступает сигнал, сформированный формирователем 14„ По сигналу блока 3 блок выборки и хранения запоминает величину напряжения на выходе элемента 2, предшествующую моменту прихода второго импульса„Дли- тельность выходного импульса формирователя 14 должна быть меньше интервала задержки элемента 2, Тое„

Если снова придет новый сигнал, опять сработает компаратор 5 и повторится уже описанная процедура переключения о

Когда напряжение последнего наложенного импульса спадает до напряжения на выходе блока 7, элемент 10 возвращается в исходное состояние, а формирователь 13 генерирует сигнал, который через элемент 17 записывает содержимое счетчика 24 в регистр 26.

Регистр 26 выдает сигнал Запись

который через элемент 21 О

выполнена ,

сбрасывает счетчик в U и одновременно вычитает из содержимого счетчи0

5

0

5

пает на выход аналого-цифрового преобразователя и является сигналом готовности данных для приемника информации о Распределитель 16 переключает разрешающий сигнал с элементов 4, 13,24 на элементы 3, 12 и счетчик 23, которьш продолжает подсчет импульсов генератора 18 до срабатывания элемента 8, задний фронт которого формируется формирователем 12, сбрасывает блок 6 и через элемент 17 записьгоа- ет содержимое счетчика 23 в регистр 26 о Снова происходит вычитание единицы счетчика 15 и другие соответствующие переключения Процесс продолжается до тех пор, пока не произойдет измерение всех наложенных импульсов.

В расширителе 1 импульсы проходят через ключ 28 и заряжают конденсатор 31, который затем разряжается на управляемьш резистор 30, если требуется получить линейную зависимость, или на резистор для получепия экспоненциальной зависимости, что бывает необходимо при измерениях амплитуд импульсов в широком динамическом диапазоне «

Формула изобретения

1 о Аналого-цифровой преобразователь, содержащий расширитель импульсов, вход которого является входной шиной, мультиплексор, блок управления, выполненный в виде распределителя импульсов, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения амплитуд наложенных импульсов, в него введены компаратор,формирователь переднего фронта импульсов, реверсивный счетчик, регистр, элемент ИЛИ, элемент задержки, первая группа из 2 - 1 элементов И, генератор импульсов, вторая группа из 2 элементов И, где п - число разрядов, 2 пороговых элементов, 2 формирователей заднего фронта импульса, 2 - 1 блоков выборки и хранения, 2 счетчиков, выходы которых соединены с со- ответствующр ми информационными входа35

40

ми мультиплексора, адресные входы ко- зо каждого формирователя заднего торого объединены с соответствующими входами распределителя импульсов и соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выходы мультиплексора соединены с соответствукщими информационными входами регистра,вход записи которого соединен с выходом

.элемента ИЛИ, информационные выходы регистра являются первой выходной шиной, выход- Запись выполнена регист ра соединен с входом вычитания ревер- сивного счетчика, первыми входами элементов И второй группы и является второй выходной шиной, первый выход

.распределителя импульсов соединен с вторым входом первого элемента И второй группы и входом разрешения первого счетчика, каждый (1+1)-й выход раЬпределителя импульсов (i 1, 2,,о о,2 -1) соединен соответственно с вторым входом (i +l)-ro элемента И второй группы, входом разрешения (i+l)-ro счетчика, первыми входами i-ro элемента И первой группы из 2 -1 элементов И и (i+l)-ro формирователя заднего фронта импульсов,вто45

50

55

фронта импульса соединен с.соответ вующим входом элемента 111ТИ, выход нератора импульсов соединен соотве венно со счетными входами 2 счет ков, вход сброса ш-го счетчика, гд m 1,2,3,000,2 , соединен соответ венно с выходом ш-го элемента И вт рой группы

2о Преобразователь по п, о т ч а ю щ и и с -я тем, что расширит импульсов выполнен на двух усилите лях, ключе, двух резисторах и конд саторе, первый вывод которого объе нен с первым вьгеодом первого резис тора и является шиной нулевого пот циала, второй вьгеод объединен с вт рым выводом первого резистора,вход первого усилителя и соединен с вых дом ключа, первый вход которого со нен с выходом второго усилителя, в которого является входом блока,вто рой вход ключа через второй реЭист соединен с шиной источника опорног напряжения, а выход первого усилит ля является выходом блока

рые входы всех элементов И первой группы объединены и соединены через формирователь переднего фронта импульса с входом сложения реверсивного счетчика и с выходом компаратора, первый вход которого объединен с входом элемента задержки, первыми входами 2 пороговых элементов и соединен

Q С ВЫХОДОМ расширителя импульсов, второй вход компаратора объед шен с сигнальными входами 2 - 1 блоков выборки и хранения и соединен с выходом элемента задержки, стробирующий вход

5 каждого i-ro блока выборки и хранения соединен соответственно с выходом i-ro элемента И первой группы, вход сброса i-ro блока выборки и хранения соединен соответственно с выходом

0 (i+l)-ro формирователя заднего фронта импульса, второй вход которого соединен соответственно с выходом (1+1)-го порогового элемента, второй вход которого соединен соответственно с выхо-

5 дом i-ro блока выборки и хранения,второй вход первого порогового элемента является шиной нулевого потенциала, а выход соединен с входом первого формирователя заднего фронта импульса,вы

каждого формирователя заднего

фронта импульса соединен с.соответствующим входом элемента 111ТИ, выход генератора импульсов соединен соответственно со счетными входами 2 счетчи- ков, вход сброса ш-го счетчика, где m 1,2,3,000,2 , соединен соответственно с выходом ш-го элемента И второй группы

2о Преобразователь по п, о т л и- ч а ю щ и и с -я тем, что расширитель импульсов выполнен на двух усилите- лях, ключе, двух резисторах и конденсаторе, первый вывод которого объединен с первым вьгеодом первого резистора и является шиной нулевого потенциала, второй вьгеод объединен с вторым выводом первого резистора,входом первого усилителя и соединен с выходом ключа, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя, вход которого является входом блока,второй вход ключа через второй реЭистор соединен с шиной источника опорного напряжения, а выход первого усилителя является выходом блока

Ивк. О-

27

28

Составитель А.АоТитов Редактор М.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Заказ 6979/56

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю оп

32

вы

фиг. 2

Подписное