Вычислительное устройство первичной обработки информации Советский патент 1980 года по МПК G06G7/12 

1

Предлагаемое вычислительное уст ройство первичной обработки инфор- , .мации предназначено для использования в вычислительной технике, в частности в устройствах преобразования аналоговых величин в цифровой код.

Известны устройства, используег ые в устройствах первичной обработки информации, для сжатия динамического диапазона при измерении амплитуд импульсов .1 .

Сжатие динамического диапазона при обработке одиночных импульсов необходимо вследствие узкого динамического диапазона детёкторов,в ча.стности пиковых детекторов, обусловленного недозарядом накопительного конденсатора.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предложенному является вычислительное устройство первичной обработки информации И I которое СОдёр-жит п усилительных каскадов, последовательно соединенных друг с друтом чере% элементы задержки, выходы каскадов подключены к входам суммирующего блока, к выходу которого последовательно подсоединены ключ и пиковый детектор, выход последнего

подключен к первому пороговому блоку, связанному выходами с управляющим входом ключа и с входом блока выбора порядка, который 5 вторым входом соединен с выходом второго порогового блока, подключенного к последнему усилительному каскаду.

10 Недостатком известного устройства является невысокая точность, определяемая в основном пиковыми детекторами. Их незначительный динамический диапазон обусловлен недоразрядом копительного конденсатора из-за наличия напряжения отсечки на прямой ветви вольт-амперной характеристики. Цель изобретения - повышение точности вычисления амплитуд одиночных

20 импульсов.

Поставленная цель достигается тем„ что в вычислительное устройство введены п диодных ограничителей, кото25 ,рые входами связаны с выходами усилительных каскадов, а выходами подключены к входам суммирующего блока, причем входы усилительных каскадов соединены с входами суммирующего блока. На чертеже изображена функциональ ная схема вычислительного устройства первичной обработки информации. Вычислительное устройство содержит п усилительных каскадов 1, последовательно соединенные друг с дру гом через элементы 2 задержки. Входы усилительных каскадов 1 подключены )с входам суммирующего блока 3 непос редственно, а их выходы - через диодные ограничители 4 j к выходу суммирующего блока подключены последовательно соединенные ключ 5 и пиковый детектор 6, выход которого является аналоговым выходом всего устройства и подключен, кроме того, к йходу первого порогового блока 7, последний связан выходами с управляю щим входом ключа 5 и с управлякядим входом блока 8 выбора порядка, второй пороговый блок 9, связанный щкоДом с выходом последнего усилитель.ного каскада 1, а выходом с входом блока 8 выбора порядка; выходы блока выбора порядка являются цифровь1ми выходами всего устройства. Вычислительное устройство первичной обработки информации работает следующим образом. Входной, сигнал поступает на первый каскад1 и усиливается цепочкой усилительных каскадов 1, Время задержки элемента 2 задержки желательно выбирать больше длительности измерительного импульса. С входа первого усилительного кас .када и с его выхода через диодный ог раничитель сигнал поступает на суммирующий блок сразу, с входа и выход второго каскада 1 - через время, ра ное t, , а с входа и выхода п-го кас кгща через (rt-l)tj . Таким образом на выходе суммируйцего Йлока 3 полу чают последовательность равномерно разнесенных во времени импульсов, амплитуда которых равна: tH s V 9t«e IvrU nUorp при ,tUorv uU. промежуток времени, прошедший с момента появления сигнала на входе; напряжение ограничения диодного ограничителя 4 k - коэффициент усиления уси лительного каскада 1. Эта пачка импульсов через ключ 5 поступает на пиковый детектор 6.При переходе импульса с амплитудой, пре вышающей минимально допустимое изме 1ряемое напр яжение, срабатывает пе вый пороговый блок 7 и закрыва ключ 5, блокируя таким образом прохождение последующих импульсов . Амплитуда импульса Ujj пос упившего последним на вход пикового детектора равна: . Напряжение на выходе пикового детекm--U.-U.. тора 6 равно: X д Ht где Цц- величина-недозаряда накопительного конденсатора, обусловленная наличием напряжения отсечки диода, , используемого в пиковом детекторе. Напряжение ограничения диодных ограничителей также определяется величиной отсечки используемого диода. При использовании в пиковом детекторе и в диодных ограничителях диодов с идентичными характеРистиками, например, выполненных по твердотельной технологии в одном кристалле полупроводника, можно реализовать следующее равенство . S этом случае напряжение на выходе пикового детектора равно: разбросе вольт-амперных характеристик использует влх диодов напряжение т на выходе пикового детектора будет несколько отличаться от величины k . Однако отличие будет, по крайней мере/ на порядок меньше величины недозаряда пикового детектора. А именно на такую величину отличается напряжение на выходе пикового детектора в известном устройстве от значения k. U(,x В блоке 8 выбора порядка происходит вычисление времени между моментами срабатывания первого и второго пороговых блоков, тем самым определяется количество каскадов N,y4acTвукяцих в усилении входного импульса до запоминания в пиковом детекто1 е б. Таким образсвл, входной сигнгш представляется в полулогарифмичесROM виде, где мантисса числат равна выходному напряженик) на пиковон детекторе 6, а порядок Pi равен k . Амплитуда входного сигиараравна JM,.; Благодаря введению новых узлов и связей.точность вычисления амплитуд одиночных сигиалов с большим динамическим диапазоном значительно повышается. Формула изобретения Вычислительное устройство первичной обработки информации, содержащее п усилительных каскадов, соединенных последовательно друг с другом через п-1 элементов задержки, последовательно соединенные ключ, пиковый детектор, первый пороговый блок, блок выбора порядка, информационный вход ключа соединен с выходом суммирующего блока, управляющий вход ключа подключен к выходу Первого порогового блока, выход последнего усилительного каскада соединен через второй пороговый блок с другим входом блока выбора порядка, о т л ичаюцееся тем, что, с целью повышения точности вычисления, в него введено п диодных ограничителей, коТС1рые входами связаны с выходалш усилительных каскадов, а выходами подключены к входам суммирующего блока, причем входы усилительных каскадов соединены с входами суммирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США 3662274, кл. 329-192, опублик. 1972.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2430928/24, кл. G Об G 7/12, 1976 (прототип).

Вход

9