Устройство магнитной записи сигналов измерительной информации Советский патент 1991 года по МПК G11B5/09 

2 маркерного сигнала, Тактовый вход РПП б является тактовым входом АЦП 4,

К первому параллельному выходу РПП 6 подключен управляющий вход управляемого делителя 7 опорного напряжения, включенного между выходом источника 8 опорного напряжения и опорным входом цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 9. К соответствующим информационным входам ЦАП 9 подсоединены остальные параллельные тактовые выходы РПП 6, последовательный выход которого подключен к информационному входу блока 3 записи. Выход ЦАП 9 связан с одним входом компаратора 5, к другому входу которого подключена входная информационная шина 10.

Устройство работает следующим образом.

Входной информационный сигнал Ux по шине 10 поступает на компаратор 5, где он сравнивается с уравновешивающим сигналом UcC выхода ЦАП 9; результат сравнения (сигнал В, фиг.2, 3) с выхода компаратора заносят в РПП 6. Этот сигнал, сдвинутый на один такт, с выхода РПП 6 (сигнал Д на фиг.2, 3) поступает н-а информационный вход блока 3 для записи на носитель (на фиг.1 не показан) магнитной записи.

Преобразование входного сигнала осуществляют поразрядным уравновешиванием. По нулевому сигналу Б (фиг.2, 3) в период времени (ti-ta) записывают маркер 1и осуществляют запуск РПП 6. На интервале (ta-ts) по сигналу Г (с выхода РПП) управляемым делителем 7 формируют опорное напряжение, равное Uo, и определяют диапазон измерения, т.е. сравнивают входной сигнал U с опорным: Uc U0. Если , то в конце такта сигнал Г возвращается в единичное состояние (фиг.2), при этом сигнал на выходе делителя 7 равен Um, Который является опорным для диапазона входных сигналов высокого уровня (при Ux U0). Если Ux U0 (сигнал диапазона низкого уровня), то сигнал Г остается нулевым, а измерение осуществляют в диапазоне U0 (фиг.З). После определения диапазона (после момента ts) измеряют входной сигнал поразрядным уравновешиванием. Если ЦАП 9 включен в режиме четырехквадрант- ного перемножителя, источник 8 опорного напряжения может быть однополярным (иметь один выход); если же ЦАП 9 включен 13 режиме двухквадрантного перемножителя, то источник 8 должен быть двухполяр- ным.

Тактирование устройства осуществляют по сигналам А с выхода тактового генератора 1, один такт (период) которого соответствует временному интервалу одного бита. Преобразование сигнала производят в одно слово. Слова (отсчеты) разделены маркерами (сигнал Б на фиг.2, 3| с выхода формирователя 2, который можег быть выполней на двоичном счетчике. Длительность маркера равна одному тактовому периоду (одному биту).

При байтовой (8-разрядной) организации записи один разряд слова соответствует информации о диапазоне измерения, а остальные семь разрядов - измерительной информации. Байты разделяют однобитовым маркером. Точность измерения при этом составляет около 1 % (40 дБ).

Диапазон U0 может быть в 2,4,8,... раз меньше опорного напряжения Um сигналов высокого уровня. При Um/U0 8 8-разрядная запись соответствует динамическому диапазону входных измерительных сигналов, равному 10 разрядам (60 дБ), при Um/U0 16 и 10-разрядных словах записи эквивалентом является динамический диапазон входных сигналов 11-12 разрядов (до 75 дБ). Таким образом, после преобразования

запись на носитель магнитной записи осуществляют с меньшим числом разрядов преобразованной информации, т.е. производится ее сжатие (уменьшается избыточность), за счет чего может быть увеличена

тактовая частота записи, т.е. повышено быстродействие канала записи.

По сравнению с базовым объектом - измерительной системой из накопителя (КНМЛ) Н083 и регистратора Н090, обладающей быстродействием 12 тыс. отсчетов/с в режиме прямой регистрации (без сжатия 12-разрядных слов), предлагаемое устройство позволяет регистрировать 15-17 тыс. отсчетов/с, т.е. быстродействие повышается на 25-40%.

Изобретение может найти применение при автоматизации экспериментальных исследований в различных областях техники.

45

Формула изобретения

Устройство магнитной записи сигналов измерительной информации, содержащее блок записи, тактовый генератор, выходом подключенный к тактовым входам блока записи и аналого-цифрового преобразователя, включающего в себя источник опорного напряжения, регистр последовательного приближения, цифроаналоговый преобразователь, выходом подсоединенный кодному входу компаратора, к другому входу которого подключена входная информационная шина, а к выходу компаратора - информационный вход регистра последовательного приближения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации Б зависимости от уровня входных информационных сигналов, в него введены формирователь маркерного сигнала, входом соединенный с выходом тактового генератора, а выходом - с маркерным входом блока записи и с входом запуска регистра последовательного приближения, тактовый вход которого является тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, и управляемый делитель

0

опорного напряжения, включенный между выходом источника опорного напряжения и опорным входом цифроаналогового преобразователя, при этом последовательный выход регистра последовательного приближения подключен к информационному входу блока записи, первый параллельный тактовый выход - к управляющему входу управляемого делителя опорного напряжения, а остальные параллельные тактовые выходы - к соответствующим информационным входам цифроаналогового преобразователя.

Изобретение относится к технике магнитной записи и может использоваться в системах измерений и регистрации для автоматизации экспериментальных исследований. Цель изобретения - повышение быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровня входных информационных сигналов. Для этого в устройство введен управляемый делитель 7 опорного напряжения, включенный между источником 8 опорного напряжения и опорным входом ЦАП 9 и соИзобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в системах измерений и регистрации для автоматизации Экспериментальных исследований. Цель изобретения - повышение быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровня входных информационных сигналов. На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 единенный управляющим входом с первым параллельным выходом регистра 6 последовательного приближения. Для входных сигналов Ux, поступающих по информационной шине 10 высокого и низкого уровней, устанавливаются различные опорные уровни -Um и (Jo, причем диапазон U0 может быть в 2, 4, 8,... раз меньше Um. При байтовой организации записи на нбситель формирователь 2 маркерного сигнала обеспечивает разделение информационных 8-разрядных слов однобитовым маркером. Формирование различных напряжений U0 и Um в зависимости от уровня входных сигналов позволяет уменьшить динамический диапазон преобразованной информации (число разрядов информационного слова, записываемого на носитель магнитной записи) на 2-3 разряда по сравнению с динамическим диапазоном входной информации, тем самым на 25-40% повышается быстродействие канала записи, так как при меньшем числе разрядов преобразованной информации может быть соответственно увеличена тактовая частота записи. 3 ил. временные диаграммы его работы для входных сигналов различного уровня. Устройство (фиг.1) содержит тактовый генератор 1 (генератор импульсов), выходом подсоединенный к тактовым входам формирователя 2 маркерного сигнала, блока 3 записи и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 4, который включает о себя компаратор 5, выходом подключенный к информационному входу регистрл6 последовательного приближения (РПП) К схьду разрешения РПП 6, а также к м ркеоь.гч входу блока 3 записи подсоединен i |чч мироьателя (Л С vj О о ел 00 00

Um

Т +-+

(1с