УСТРОЙСТВО для МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G06G9/00 

Изобретение относится к устройствам масштабно-временного преобразования электрических сигналов.

Предлагаемое устройство может быть использовано в автоматике и вычислительной технике, радиолокации и экспериментальной физике для согласования параметров устройств отбора и обработки информации. Благодаря возможности осуществления периодизации одиночных сигналов, область применения предполагаемого изобретения может быть значительно расширена.

Известно устройство, позволяющее устранить амплитудные искажения выходного сигнала, обусловленные неоднородностью мищени ЗЭЛТ. Оно содержит входное устройство, блок ступенчатой аппроксимации, сравнивающие устройства, опорный генератор, блок развертки, триггер, усилитель считываемых сигналов, ЗЭЛТ с сетчатой мишенью, блок формирования начала и конца считываемых сигналов, фильтр восстановления преобразованной во времени копии входного сигнала.

Однако это устройство имеет малый динамический и частотный диапазон, расширение которого связано с увеличением частоты следования импульсов опорного генератора (с соответствующим изменением К раз при считывании), что делает невозможным запись на мишени участков медленного изменения входного сигнала вследствие конечной разрешающей способности ЗЭЛТ;

при считывании, с изменением скорости развертки считывания в /С раз, длительность считанного сигнала не изменяется в /С раз, а несколько расширяется, вследствие засева ря.дом расположенных участков мишени вторичными электронами, что приводит к увеличению амплитуды участковВозрастания иуменьшению участков убывания входного сигнала или, соответственно, наоборот;

при периодическом считывании сигнала амплитуда его постепенно уменьшается из-за ионного засева и перезарядных процессов под

действием пучка. В результате временное положение фронтов считанного сигнала изменяется и в преобразованном сигнале при каждом последующем считывании увеличивается амплитудная ошибка;

устройство имеет недостаточную надежность из-за того, что нрн пуске сигнала накапливается ошибка в преобразованном сигнале. В предл.агаемом устройстве, позволяющем

увеличить информационную пропускную способность, время воспроизведения и надежность, компаратор и триггер подсвета соединены со входом ЗЭЛТ через ключи, подключенные к триггеру, вход которых соединен с

тальной развертки соединен с блоком вертикальной развертки через цифро-аналоговый преобразователь, триггер нодсвета и блок горизонтальной развертки соединены с выходом ключа, подключенного к опорному генератору через делитель и через ключ, триггер, соединенный с фильтром и с генератором линейнонарастающего напряжения, вход которого подключен к компаратору, соединен с опорным генератором через ключи и через делитель, а с усилителем считывающих сигналов через блок привязки к верщине.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временая диаграмма его работы.

Устройство содержит входной блок /, выход которого соединен со входом триггера 2. Один из входов триггера 3 соединен с выходом компаратора 4 и выходом блока привязки к вершине считанного сигнала 5, которая соединена с усилителем считываемых сигналов 6, а другой вход соединен с выходом ключа 7. Выход триггера 3 соединен со входом генератора линейно-нарастающего напряжения 8 и входом фильтра нижних частот 9. Выход генератора линейно-нарастающего напряжения 8 соединен со входом компаратора 4. Опорный генератор импульсов 10 соединен через ключ 11 со входом делителя импульсов 12 и со входом ключа 13. Выходы ключа 13 и делителя 12 соединены со входом триггер.а 3. Выход триггер.а 14 соединен с ключом 13, один из входов соединен с выходом этого ключа, а другой-с блоком вертикальной развертки 15. Блок горизонтальной развертки 16 соединен с блоком вертикальной развертки 15 через цифро-аналоговый преобразователь 17. Выход делителя 12 и ключа 13 соединены со входом триггера подсвета 18, другой вход которого соединен с выходами блоков горизонтальной и вертикальной разверток и со входом триггера 19. Триггер 19 соединен с ключами 20 и 21, выходы которых подключены к модулятору ЗЭЛТ с сетчатой мищенью 22.

В исходном состоянии мишень ЗЭЛТ 22 подготовлена к записи. Триггеры 2, 3, 19, 14 и 18 установлены в состояние, при котором соответственно закрыт ключ 11, на генератор линейно-нарастающего напряжения подан нулевой потенциал, открыт ключ 20 и закрыт ключ 21, открыт ключ 13, на ключ 21 подан нулевой потенциал и закрыт ключ 7. Генератор импульсов 10 работает в автоколебательном режиме. Период следования импульсов генератора 10 Т - , где fn - верхняя частота вход2/вного сигнала.

Входной сигнал (см. фиг. 2,а) поступает на компаратор 4 и на входное устройство 1, которое срабатывает на определенном, наперед заданном уровне, и выдает импульс, опрокидывающий триггер 2 в состояние, при котором ключ // открывается. Импульсы с генератора 10 через ключ // поступают на ключ 7, на делитель 12 и на ключ 13. Первый импульс, прощедщий через ключ 13, опрокидывает триггер 14 в состояние, при котором ключ 13 закрывается, запускает блок линейной горизонтальной развертки 16 (см. фиг. 2,д), опрокидывает триггер 18 в состояние, при котором открывается ключ 7, а триггер 3 в состояние (см. фиг. 2,в), при котором запускается генератор линейно-нарастающего напряжения 8. Импульс соответствующий во времени моменту равенства входного напряжения и линейно-нарастающего с генератора 8 опрокидывает триггер 3 в исходное состояние и нарастание импульса генератора 8 прекращается. Очередной импульс с генератора 10 проходит через ключ 7, опять опрокидывает триггер 3 в состояние, при котором запускается генератор линейно-нарастающего напряжения: 8. Таким образом линейно-нарастающие импульсы с генератора 8 поступают на компаратор 4, где происходит «х периодическое сравнение с входным напряжением (см. фиг. 2,а). Импульсы, соответствующие во времени моментам равенства линейно-нарастающего и

входного напряжений (см. фиг. 2,г), поступают на триггер 3, периодически устанавливая его в исходное состояние, и через открытый ключ 20 на модулятор ЗЭЛТ 22 осуществляя подсвет луча при записи.

Импульсом, соответствующим концу прямого хода горизонтальной развертки блока 16, триггер 18 устанавливается в состояние, при котором ключ 7 закрывается. Этот же импульс поступает на цифро-аналоговый преобразователь 17, под действием выходного напряжения которого блок вертикальной развертки 15 смещает луч ЗЭЛТ 22 по вертикали на одно дискретное значение (см. фиг. 2,е). Импульс, поступающий с делителя 12, вновь запускает

блок горизонтальной развертки 16 и опрокидывает триггер /5 в состояние, при котором открывается ключ 7. Таким образом, процесс записи коротких импульсов на каждой строке кадра повторяется и на мищени ЗЭЛТ 22,

имеющей площадь растра XV, создается точечный потенциальный рельеф (смь фиг. 2,ж), минимальное расстояние между точками которого на строке соответствует максимальной скорости убывания входного сигнала за время двух периодов опорных импульсов и в пределе может соответствовать разрешающей способности ЗЭЛТ.

Импульс с блока 15, соответствующий концу прямого хода ступенчатой вертикальной

развертки, опрокидывает триггеры 2, 14 и 18 в исходное состояние, а триггер 19 в состояние, при котором открывается ключ 21 и закрывается ключ 20. По окончании записи частота следования

импульсов генератора 10 (см. фиг. 2,и) и скорость линейной горизонтальной развертки блока 16 изменяется в /С раз. На электроды ЗЭЛТ 22 подаются потенциалы, соответствующие режиму «считывание. Импульсом с гетриггер 2 опрокидывается в состояние, при котором открывается ключ И. Первый прошедший через ключ 13 импульс опрокидывает триггер 14 в состояние, при котором закрывается ключ 13, а триггер 3 - в состояние, при котором к фильтру 9 прикладывается единичный потенциал, запускает блок горизонтальной развертки 16 и опрокидывает триггер 18 в состояние, при котором открывается ключ 7, а через открытый ключ 21 отпираюший потенциал поступает на модулятор ЗЭЛТ 22, осушествляя подсвет луча во время прямого хода горизонтальной развертки блока 16.

Считанные и усиленные усилителем 6 импульсы колоколообразной формы (см. фиг. 2,к), вершина, которых формируется в момент прохождения центра считываюшего пятна через центр зарядной отметки на мишени, подаются на схему 5, где осуществляется привязка к их вершинам. Со схемы 5 короткие импульсы (см. фиг. 2,л) подаются на триггер 3. Таким образом с триггера 3 на фильтр 9 восстановления преобразованного во времени входного сигнала подаются импульсы (см. фиг. 2,м), длительность которых соответствует отсчетным преобразованным во времени значениям входного сигнала. Триггер 18, опрокидываемый импульсами начала и конца прямого хода горизонтальной развертки, через открытый ключ 21 подсвечивает луч ЗЭЛТ 22 и держит открытым ключ 7 только во время прямого хода луча. Импульс, соответствуюш;ий концу прямого хода ступенчатой вертикальной развертки блока 15, опрокидывает триггеры 14, 2 н 18 в исходное состояние. При периодическом повторении цикла считывания временное положение вершин считанных импульсов, имеющих различную амплитуду, вследствие неравномерности мишени, но

одинаковую длительность, не изменяется и на выходе фильтра 9 периодически снимается преобразованная во времени копия записанного входного сигнала.

Предмет изобретения

Устройство для масштабно-временного преобразования, содержащее входной блок, выход которого подключен к первому триггеру, компаратор, соединенный со входом входного блока и второго триггера, запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ) с сетчатой мишенью, подключенную к усилителю считываемых сигналов и к блокам горизонтальной и вертикальной разверток, опорный генератор, фильтр, делитель, цифро-аналоговый преобразователь, блок привязки., генератор линейно-нарастающего напряжения, ключи и

триггеры, отличающееся тем, что, с целью увеличения информационной пропускной способности, времени воспроизведения и надежности работы устройства, компаратор и триггер подсвета соединены с модулятором ЗЭЛТ

через ключи, соединенные с третьим триггером, вход которого подключен к блоку вертикальной развертки, соединенному с блоком горизонтальной развертки через цифро-аналоговый преобразователь, триггер подсвета и

блок горизонтальной развертки подключены к выходу ключа соединенного с опорным генератором через делитель н ключ, второй вход второго триггера соединен с опорным генератором через ключи -и с усилителем считываемых сигналов через блок привязки к вершине, выход второго триггера соединен с фильтром и с генератором линейно-нарастающего напряжения, выход которого подключен к компаратору.

f-in n П П пгппгпгпп

и I

I I I I I I I.

ППП ПП ПППППП

I I I I I I

Риг. 2