Аналого-цифровой квадратор амплитуды одиночных импульсов Советский патент 1974 года по МПК G06J3/00 

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам возведения в квадрат амплитуды одиночных или редко следующих импульсов.

Известны аналого-цифровые квадраторы, содержащие формирователь управляющих импульсов и компаратор, один вход которого соединен с входом устройства, а другой - с выходом генератора линейного напряжения, выход компаратора подключен к входу триггера, выход которого через логическую схему «И подключен к входу счетчика.

Применение таких устройств для нолучения цифровых отсчетов, нропорциональных квадрату амплитуды одиночных импульсов, затруднено в силу высоких требований но быстродействию, предъявляемых к отдельным узлам этих квадратов, что усложняет их реализацию или делает ее невозможной в случае возведения в квадрат амплитуды импульсов малой длительности.

Цель изобретения - упрощение квадратора. Для этого в аналого-цифровой квадратор введены генератор импульсов управляемой частоты, диод, накопительный конденсатор и токостабилизирующий разрядник. Конденсатор и токостабилизирующий разрядник соединены параллельно и включены между входом компаратора и общей шиной устройства. Вход квадратора соединен с входом формирователя

импульсов и через диод - с входом компаратора. Генератор импульсов управляемой частоты подключен входом к выходу генератора линейного напряжения, вход которого соединен с

выходом управляющего триггера, а выход генератора импульсов управляемой частоты соединен с импульсным входом логической схемы «И. Кроме этого в устройство введены дополнительный ряд схемы «И и линия задерлчки.

На фиг. I нриведена блок-схема аналогоцифрового квадратора; на фиг. 2- временная диаграмма его работы. Устройство содержит диод 1 и формирователь 2, соединенные с входом квадратора. Выход формирователя соединен с входом управляющего триггера 3, выход которого соединен с входом генератора линейного нанряжения 4. Выход генератора подключен к входу генератора 5 импульсов управляемой частоты и первому входу компаратора 6, выходом соединенного с входом триггера 3. Выход генератора 5 через схему «И 7, потенциальный вход которой соединен с выходом триггера 3, подключен

к счетчику 8. Второй вход компаратора 6 подключен к диоду 1 и через соединенные параллельно конденсатор 9 и токостабилизирующий разрядник 10 подключен к общей шине устройства. Выход компаратора 6 через выключатель И соединен с линией задерл ки 12, один выход которой соединен с шиной сброса счетчика 8 и кнопкой 13, а второй - с потенциальными входами дополнительных схем «И 14, включенных на выходе счетчика 8. Устройство работает следующим образом. Исходный сигнал - одиночный импульс (см. фиг. 2,а) с амплитудой Um и длительностью Тге подается одновременно на вход формирователя 2, обеспечивающего получение короткого импульса (см. фиг. 2,6), по времени соответствующего зад)1ему фронту исходного, и через диод 1 на заряд конденсатора 9. Значенпя внутреннего сопротивления диода и емкости конденсатора 9 подбираются так, чтобы конденсатор успевал бы заряжаться до Um при наименьшем значении длительности преобразуемого импульса. Благодаря токостабилизирующему разряднпку 10 напряжение t/i на конденсаторе 9 после окончания импульса будет линейно изменяться по закону U,:-K,i + U где /Ci - постоянный коэффициент, определяемый параметрами схемы разрядника 10. Но одновременно выходным импульсом формирователя 2 переводится в единичное состояние управляющий триггер 3 (см. фиг. 2,в), перепадом напряжения с выхода которого запускается генератор 4 линейного напряжения (см. фиг. 2,г). Получаемое напряжение Us, во-первых, подается на второй вход диодно-регенеративпого компаратора 6, на второй вход которого поступает напряжение f/ с конденсатора 9. Выходной импульс компаратора (см. фиг. 2,д), появляющийся в момент наступления равенства текущих значений Ui и Uz, возвращает триггер 3 в исходное состояние. Во-вторых, напряжение U- используется для управления частотой генератора 5, обеспечивающего получение последовательности импульсов с частотой F(t), пропорциональной напряжению U. Так как выход генератора 5 через логическую схему «И 7 управляемую триггером 3 соединен со счетными входами счетчика 8, то за время счетчик зарегистрирует число N импульсов с выхода генератора 5,равное (t), где tx--время, в течение которого триггер 3 находится в единичном состоянии, f й- L и KI+ Кг F(t) - частота следования выходных импульсов генератора 5, F(t) KfJ,(t) Kt. с учетом последнего число ;V будет л/ - - ((- /-/2 V -г-г:ггт-. - , 2(К, + пропорционально квадрату амплитуды входного импульса. Полученное число N может автоматически передаваться во внешние цепи (цифровое табло, регистр и т. д.) через схемы «И 14 выходным импульсом компаратора 6, соответственно задержанного с помощью лиНИИ задержки 12. В схеме предусмотрен также и ручной сброс показаний счетчика 8 с помощью кнопки 13, при этом цепь с линией задержки размыкается выключателем 11. Предмет изобретения Аналого-цифровой квадратор амплитуды одиночных импульсов, содержащий компаратор, первый вход которого соединен с выходом генератора линейного напряжения, выход компаратора подключен к первому установочному входу управляющего триггера, второй установочный вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, выход управляющего триггера соединен с потенциальным входом логической схемы «И, выход которой подключен к счетному входу счетчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения квадратора, в него введены генератор импульсов управляемой частоты, диод и соединенные параллельно накопительный конденсатор и токостабилизирующий разрядник, включенные между вторым входом компаратора и общей шиной устройства, причем вход устройства соединен с входом формирователя импульсов и через диод подключен к второму входу компаратора, выход управляющего триггера соединен с входом генератора линейного напряжения, выход генератора .линейного напряжения подключен к входу генератора импульсов упавляемой частоты, выход которого соединен с импульсным входом схемы «И.