1
Изобретение относится к области . автоматики и радиоизмерительной техники и может быть использовано для преобразования временного масштаба j повторяющихся электрических сигналов в различного рода автоматизированных измерительных системах.
Известны масштабно-временные преобразователи.
Один из известных преобразователей содержит широкополосный усилитель с регулирующим элементом, компарирующий преобразователь,вход которого через коммутатор подключен к точнику образцового напряжения и вы-, ходу широкополосного усилителя,фиксирующий элемент, ключ, запоминающие элементы, регулирующие элементы и сумматор 1.20
Недостатком такого преобразователя является большая погрешность и узкая полоса частот преобразования.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являётся25 масштабно-временной преобразователь, , содержащий смеситель, первый вход которого является вхйдом преобразователя, второй вход смесителя подключен к выходу блока дифроаналогового зр
преобразования, а третий - к выходу генератора стробимпульсов, выход смесителя соединен с входом импульсного усилителя, регистр хранения регзультатов измерения и блок разверт((и 2.
В этом преобразователе при измерении каждой точки происходит формирование последовательных кодов, управляющих блоком цифроаналогового преобразования. Поскольку при каждом стробировании в результате сравнения входного сигнала и напряжения обратной связи формируется лишь только сигнал больше, меньше, процесс отработки компенсационных напряжений начинается с вполне определенного кода, независимо от уровня входного сигнала. Другими словами, время измерения каждой точки определяется не уровнем исследуемого сигнала в считываемых точках, а количеством разрядов блока цифроаналогового преобразования и его быстродействием..
Однако,постоянно растущие требования к повышению скорости исследования электрических сигналов вызывают необходимость повышения скорости измерения таких устройств при сохранении
х основных достоинств - высокой точности измерения.
Целью изобретения является повьаиение быстродействия преобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что преобразователь временного мастаба, содержит компараторы по числу разрядов регистра хранения результатов измерения и дешифратор, причем вход генератора стробимпульсов через блок развертки соединен с управляющим выходом дешифратора, а выход генератора стробимпульсов соединен с входом синхронизации дешифратора,сигнальные входы которого через соответствующие компараторы связаны с выхо-. дом импульсного усили-теля, а выходы дешифратора соединены с ;оответствующйми входами регистра хранения результатов измерения, выходы которого являются цифровыми выходами преобразователя и подключены к соответствующим входам блока цифроаналогового преобразования, выход которого является аналоговым выходом преобр зователя.
На фиг. 1 представлена схема преобразователя, выполненная согласно изобретению; на фиг. 2 - результирукядая пороговая характеристика компараторов .
Цифрами на (Ьиг. 1 обозначены: смеситель 1, импульсный усилитель 2, компараторы 3, дешифратор 4, регистр хранения результатов измерения 5,блок цифроаналогового преобразования 6, генератор стробимпульсов 7 и блок развертки 8,9 - вход преобразователя, 10 - аналоговый, 11 - цифровые выходы преобразователя. .
Число компараторов равно числу разрядов регистра хранения результа тов измерений 5 и числу разрядов блока б . Порог срабатывания cf каждого /компаратора выбирается таким образом, чтобы резуп&тирующая пороговаяхарактеристика имела вид фиг.2, где N - число разрядов блока 6.
Преобразователь работает следующим образом. „:......;-,..
В начальный момент времени напряжениё ни выходе Ьлока б равно нулю. С-приходом на вход смесителя 1 исследуемого сигнала и при его стробиро;,ваний в первой считьшаемой точке на вькодё смесителя 1 возникает расширенныН импульс с амплитудой, пропорциональной входному сигналу в считываемой точке. Пусть О .В этом случае на выходе смесителя 1 образуется расширенный импульс положительной полярности. Усиленный усилителем 2, расширенный импульс поступает на входы к ара торов 3, вызывая срабатывание первых К компараторов . На звхрд дешифратора 4 будет подав аться сигнал вида ШЖТТЛ Т1 Г ,. . Г .- . ПГ-г.
748453
Под действием этого сигнала дешифра тор 4 выра батывает сигнал
N
ШзО . . . J.. и заносит единицу в
, - . к
К-й разряд регистра хранения 5.. С выхода регистра 5 сигнал 000 . . . 1000, . О поступает на блок 6, на выходе которого формируется постоянное напряжение-, соответствующее весовому току К-го разряда. При втором такте c-fpoбируется та же точка исследуемого сигнала. Если величина сигнала в этой точке больше напряжения на выходе блока б, то снова возникает положительный расширенный импульс с амлпитудой, пропорциональной разнице этих напряжений
Поскольку амплитуда расширенного импульса при втором стробирований меньше, чем при первом, после его прохождения черкез усилитель 2 сра.ботает t компараторов 3, причем К. В этом случае с дешифратора 4 на регистр хранения 5 поступает сигнал , . N
000 . . ..1000 .. .S. Происходит запись ед--..
ницы в i-Pi разряд регистра хранения. Таким образом, на выходе регистра хрнения будет сигнал
,- . - .- - ; , .
000 . .-.Го . . ..010. ГТОЛ Напряжение на выхL. . -Tg f
.дё блока 6 будет больше на величину, соответствующую весовому току рразряда . Процесс считывания первой точки заканчивается при условий, что расширенный импульФ будет меньше порога срабатывйния компаратора 3 с г инимальным порогом срабатывания
.{см. фиг. 2). В этом случае дешифратор 4 выдает команду на блок -развертки 8, к.оторый сдвигает стробимпульс относительно сигнала на .шаг считывания и.происходит считывание второй точки. Если величина си нала во второй .емрй точкетакая же что и в первой, расширенный имйульс .отсутствует и дешифратор 4 выдает команду на считывание третьей точки и .т.д.
При Ug, О процесс считывания осуществляется аналогично, с той лишь разницей, что в этом случае -в соотйетствующий разряд хранения 5 будет записываться ноль.
Таким образом, в разработанном преобразователе происходит уменьшение времени измерения сигнала при его медленном изменении. Выигрыш в скорости измерения возрастает при увеличении числа разрядов блока цифроаналогового преобразования б и равен приблизительно 10 при 10-ти разрядном блоке цифроаналогового преобрзования б. На выходе блока б формируется аналоговое напряжение, -которое можно использовать для записи сигнала На осциллографе, а на выходе
регистра хранения 5 имеем цифровой код, соответствующий величине сигнала в точках считывания. Эту информацию можно использовать для вторичной обработки на ЭВМ. Наряду с большой .скоростью измерения преобразователь характеризуется значительной простотой и небольшой стоимостью.
Формула изобретения
Масшабно-временной преобразователь содержащий смеситель, первый в оДкоторого является входом преобразователя второй вход смесителя подключен jc выходу блока цифроаналогового преобразования, а третий - к выходу генератора стробимпульсов, выход смесителя соединен с входом импульсного усилителя, регистр хранения результатов измерения и блок развертки, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия преобразователя, он содержит компараторы по чис.лу разрядов регистра хранения результатов измерения и дешифратор, причем
вход генератора стробимпульсов чере блок развер ткй соединен с управляю(щим выходом д ешифратора, а выход генератора стробимпульсов соединен с
входом синхронизации дешифратора, сигнальные входы которого через соответствующие компараторы связаны с выходом импульсного усилителя, а выходы дешифратора соединены с соответствующими входами регистра хранения результатов измерения, выходы которого являются цифровыми выходами преобразователяй й и подключены к соответствующим входам блока цифроаналогового преобразования, выход которого является аналоговым выходом преi образователял Г,
Источники информации, ;принятые во внимание при экспертизе i 1. Авторское свидетельство СССР :№ 291336, кл.С Об Т 3/00, 1969. , 2. Авторское свидетельство СССР
iw292172, кл. G 06 J 3/00,1967(про;отип) .
I
I
