Анализатор формы сигнала Советский патент 1980 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к технике {передачи информации и может исполь- зоваться для передачи данных по каналам связи, а также в устройствах дистанционного контроля и управления.

Известно стробоскопическое устройство регистрации формы сигналов, содержащее последовательно соедин ненные элементы ИЛИ, НЕ, первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления, переключатель и линию задержки, подключенную к одному из входов элемента ИЛИ, причем переключатель связан также с элементом НЕ,а выход первого делителя чах:тоты соединен через ключ со входом усредняющего элемента, к выходу которого подключен индикатор 1 .

Недостатком этого устройства является то, что оно может регистрировать только периодические сигналы, а на анализ формы сигнала требуется интервал времени равньй нескольким периодам сигнала.

Известно устройство для анализа .формы кривой переходного процесса свободное от перечисленных недостатков, содержащее соответственно соединенные сдвигающий регистр и дешифратор 2 .

Недостатком этого устройства является его низкая разрешающая способность, т. е. мезету двумя исследуемыми точками проходит много времени.

Цель изобретения - увеличение разрешающей способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее соответственно соединенные сдвигающий регистр и дешифратор, введен дельта-модулятор, состоящий из второго сдвигающего регистра, компаратора, весовых и суммирующего резисторскэ, причем весовые резисторы одним выводом подключены к соответствующим разрядам второго сдвигающего регистра, другим выводом - к суммирующему резистору и к первому входу компаратора, другой вход которого соединен с шиной входного сигнала, выход компаратора соединен с управляющими входами первого и второго сдвигающих регистров, сигнальниое выходы этих регистров подключены к шине тактового сигнала. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. Анализатор формы сигнала состоит из сдвигающего регистра 1, дешифратора 2 и дельта-модулятора 3, со держащего компаратор 4, сдвигающий регистр 5, весовые резисторы 6-13 и .суммирующий резистор 14, причем выходы разрядов сдвигающего регистра 1 соединены с сорветствуюшими входами дешифратора 2, вход 15 компаратора 4 подключен к шине входного сигнала, первые выводы весовых резисторов 6- 13 подключены к выходам соответствующих разрядов сдвигающего регистра 5, вторые выводы весовых резисторов 6-13 соединеныС суммирующим резистором и с входом 16 компаратора 4, Выход 17 компаратора соединен с управляющими входами сдвиговых регистров 1 и 5, сигнальные входы сдвиговых регистров 1 и 5 соединены с шиной тактового сигнала. Анализатор формы сигнала работает следующим образом. На сигнальные входы сдвиговых, регистров 1 и 5 поступают тактовые импульсы (фиг. 26). В исходном состоянии в первый разряд реверсивного сдвигаквдего регистра 5 записана логическая , на входе 16 компаратора 4 присутствует напряжение U., определяемое соотношением величин резисторов 6 и 14, а во все разряды сдвигающего регистра 1 записаны логические- О . Выходные сигналы дешифратора 2 отсутствуют. Под действием тактовых импульсов логическая , записанная в один из разрядов реверсивного регистра 5, может переписываться в соседний справа раз ряд, если сигнал на выходе 17 компаратора 4 равен , либо в соседний слева разряд, если сигнал на выходе - , причем в регистре может находиться каждый момент только одна 1 . Сдвиг 1 из первого разряда влево, а из последнего вправо запрещен. При перемещении i слева направо напряжение на входе 1 с каждым шагом увеличивается на ли а при перемещении справа налево уменьшается на ди. Величина л U на каждом шаге определяется соотношением весовых резисторов 6, 7, 8, 9, 10 11, 12, 13 и суммирующего резистора 14, и может быть постоянной. На вход 15 компаратора 4 поступает с,игнал А (фиг. 2а) . В момент времени t напряжение сигнала А больше напряжения U на входе 16. В результате сравнения этих напряжений, на выходе. 17 компаратора 4 присутствует . Под действием тактового импульса в момент t. I 11 г I записывается в первый разряд регистра 2, а из перв.ого разряда реверсивного регистра 5 переписывается во второй разряд. Напряжение в точке С увеличивается на ди и становится равным 11,2 к моменту tg. В момент времени t, на выходе 17 компаратора 4 опять присутствует , так как напряжение сигнала больше U. В регистре 1 из первого разряда сдвинется во второй, а в первый разряд снова запишется , в регистре 5 перепишется в третий разряд. Таким образом, на входе 16 формируется аппроксимирующее напряжение А (фиг. 2а), а в точке В последовательность импульсов (фиг. 2в). В момент времени t, когда напряжение сигнала А меньше аппроксимирующего напряжения А , на выходе 17 компаратора 4 появится О, который записывается тактовым импульсом в первый разряд регистра 1 (при сдвиге содержимого регистра на один разряд вправо) , а ч в регистре 5 перепишется в соседний слева разряд. Так за десять тактов в регистре 1 записано кодовое слово сигнала а 1111110101, Этому кодовому слову соответствует сигнал на выходе 18 дешифратора 2. При поступлении на вход 15 компаратора 4 сигнала Б, на входе формируется аппроксимирующее напряжение Б (фиг.. 2а), а на выходе 17 - последовательность импульсов, показанная на фиг. 2г. В регистре 1 за десять тактов записано кодовое слово сигнала Б 1011101101, Этсму кодовому слову соответствует сигнал на выходе 19 дешифратора 2. Из сравнения графиков на фиг. 2в и 2г видно, что входным сигналам А и Б соответствуют различные кодовые слова, которые надежно различаются дешифратором 2. Дешифратор может быть выполнен с несколькими выходами, каждый из которых определяет соответствующую форму сигнала. Блоки анализатора формы импульса выполнены на микросхемах. Весовые резисторы 6-13 расчитываются по формуле . Юг, - номер весового резистора, R 6-13; -онапряжение логической I 11 I I на выходах разрядов сдвигающего регистоРа 5f уровень аппроксимирующего напряжения на данном шаге. Предложенное устройство определяет приращение входного сигнала за один период следования импульсов единичного кода (такта), тем самым точнее анализирует сигнал. Предложенное устройство наиболее целесообразно использовать для передачи данных по каналам связи, а также в устройствах дистанционного контроля и управления.

Формула изобретения Анализатор формы сигнала,содержащий соответственно соединенные ,сдвигающий регистр и дешифратор, о тличающийс я тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, в него введен дельта-модулятор, состоящий из второго сдвигающего регистра, компаратора, весовых и суммирующего резисторов, причем весовые резисторы одним выводом подключены к соответствующим разрядам второго

сдвигающего резистора, другим выводом - к суммирующему резистору и к , первому входу компаратора, другой вход которого соединен с шиной входнго сигнала, выход компаратора соеди,нен с управляющими входами первого и второго сдвигающего регистров, сигнальные входы этих регистров подключены к шине тактового сигнала,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 498478, кл. G 01 d 5/3, 1973,

2.Авторское свидетельство СССР 167680, кл. G 05 в 23/00, 1962.

Г

I

17

15

16

л

f 8 и /о // /2 /1

igВыход

19

Фиг / W t/ f:, ts

li

;

E4

9 ...