Автокомпенсационный стробоскопическийпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

(54) АВТОКОМПЕ.НСАЦИОННЫП СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ сов/ вход которого подключен к выходу элемента сравнения напряжения развертки, первый выход .формирователя - через элемент регулируемой задержки соединен с одним входом элемента И, а второй выход через элемент сравнения с другим входом 4лёмента И, выход которого подключен к блОку управления, первый вы;сод блока управления через цифроаналоговый преобразователь соединен с другим входом элемента сравнения, третий вход которого подключен к входной кпемме, счетчик приращений, элемент заицержки, инверторы и элеме ты И канала развертки, первый выход блока.управления соединен со счетным входом счетчика приращений, второй выход блока управления - через элемент задержки со входом сбро са счетчика приргицений и непосредственно с одним из входов элементов И канала развертки, выход первого и которых соединен с п-м, второй - с (п-1)-м, п-й - с первыми разрядами накопительного счетчика, выход первого разряда счетчика приращений соединен с первым элементом И канала развертки, выход второго разряда со вторым элементом И канала развер ки и первым инвертором, выход которого подключен к первому элементу И кан&ла развертки, i-й разряд счетчика приращений соединен с i-м элементом И канала развертки и (1-1)-м инвертором, выход которого подключен ко всем (i-1) элементам И канала разверткч п-й разряд счетчика приращений подключен к п-му элементу И канала развертки и к (п-1) инвертору, выход которого соединен со всеми (п-1) элементами И канала развертки. В таком устройстве точность преобразования повышается за счет изменения шага стробирования в соответствии со скоростью изменения входного сигнала 2. Недостаток данного устройства заключается в том, что при одновременном преобразовании двух и функционально связанных сигналов появляется дополнительная погрешнос обусловленная тем, что моменты стро бирования каждого из сигналов определяются скоростями их изменения, которые в общем случае могут быть различными. Поэтому мгновенному зна ;Чению одного из сигналов нельзя сопоставить соответствующее значение другого. Цель изобретения - повышение трч .ности преобразования при обработке функционально связанных сигналов. Достиг тся цель тем, что в автокомпенсационный стробоскопический преобразователь, содержащий канал отработки мгновенных значений сигналов, состоящий из последовательно соединенных схемы сравнения, первый вход которой является входом преобразователя, элемента И, блока управления и цифроаналогового преобразователя, первым выходом соединён-/ ного со вторым входом схемы сравнения, а вторым выходом - с выходом: преобразователя, последовательно соединенные задающий генератор,генератор пилообразного напряжения,схему сравнения напряжений развертки,к jupyгому входу которой подключен выхой цифроаналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом накопительного счетчика, формирователь строб-импульсов, вход которого подключен к выходу схемы сравнения напряжений развертки, первый выход подключен к третьему входу схемы сравнения канала отработки мгновенных значений сигналов, а выход формирователя строб-импульсов. соединен через элемент регулируемой задержки с другим входом элемента И канала отработки мгновенных значений сигналов, счетчик приращений, счетным входом соединенный с первым выходом блока управления канала отработки мгновенных значений, а входом сброса - с выходом элемента задержки, п элементов И канала развертки, выходы которых соединены с соответствующими входами разрядов накопительного счетчика, и (n-l) инверторов, причем выход каждого i-ro инвертора подключен к соответствующим входам элементов И канала развертки с первого по i-ый, введены (п-1) дополнительных каналов отработки мгновенных значений сигналов, каждый из который выполнен аналогично основному каналу отработки мгновенных значений сигналов, (п-1) дополнительных счетчиков приращений, п-входовой элемент И и п элементов ИЛИ, причем первые входы схем сравнения . (п-1) дополнительных каналов отработки мгновенных значений сигналов являются соответствующими входами преобразователя, их третьи входы соединены с третьим входом схемы сравнения основного канала отработки мгновенных значений сигналов, вторые выходы цифроаналоговых преобразователей (п-1) дополнительных каналов отработки мгновенных значений сигналов являются соответствующими выходами преобразователя, другие входы элементов И этих каналов соединены с выходом элемента регулируемой задержки, а первые выходы блоков управления подключены соответственно к счетным входам (п-1) дополнительных счетчиков.приращений, -вторые выходы блоков управления основного и (п-1) дополнительных каналов отработки мгновенных значений сигналов подключены к соответствующим входам п-входового элемента И, выход которого подключен к соответствующим входам п элементов И канала развертки и к входу элемента задержки, входы сброса (n-l) дополни- тельных счетчиков приращений соединены с входом сброса основного счетчика приращений, выход каждого счетчика приращений соединен с соответствующими входами элементов ИЛИ, выход i-ro элемента ИЛИ, кроме первого, подключен к соответствующему входу i-ro элемента И канала развертки и через (1-1)-ый инвертор к соответствующему входу (i-l)-ro элемента И канала развертки.

На чертеже представлена структура ная схема предлагаемого преобразователя.

В состав преобразователя входят каналы 1 - Ij, отработки мгновеинбго значения сигнала, выполненные одинаково и содержащие схемы 2 сравнения, элемента И 3 - Зи , блоки 4 - 4ц управления и цифроаналоговые преобразователи 5 - 5, . ВхО ды схем сравнения являются соответствующими входами 6 - 6,, преобразователя, а выходы цифроаналоговых преобразователей - его соответствующими выходами 7 - 7ц Кроме того,. преобразователь содержит элемент 8 регулируемой задержки, формирователь 9 строб-импульсов, задакиций генератор 10, генератор 11 пилообразного напряжения, схему 12 сравнения напряжений развертки, цифроаналоговый преобразователь 13, накопительный счетчик 14, п-входовой элемент И 15, п элементов И 16 - 16 .элемент 17 задержки, (п-1) инверторов 18 -,lQn -I n элементов ИЛИ 19 - 19v, , n счетчиков 20 - 20у, приращений.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигналами задающего генератора 10 запускаются источники исследуемых сигналов и генератор пилообразного напряжения 11, с выхода которого напряжение поступает на .Ьдин из входов схемы 12 сравнения напряжений развертки, на другой вход которой поступает напряжение медленной развертки от цифроаналогового .преобразователя 13. В момент равенства мгновенных значений напряжений медленной развертки и быстрого пилообразного напряжения на выходе схемы 12 сравнения появляются импульсы, сдвинутые во времени относительно импульсов задающего генератора 10. Сдвиг получаемых импульсов во времени пропорционален мгновенным значениям сравниваемых напряжений. Так как скорость изменения быстрого пилообразного напряжения постоянна, то, следовательно, изменение временного сдвига импульсов определяется напряжением медленной развертки. С выхода схемы 12 сравнения импульсы поступа-;

ют в формирователь 9 строб-импульсов, которые затем поступают на третьи входы схем 2 - 2f, сравнения каналов отработки мгновенных зна 1ений сигналов. На первые входы схем 2 - 2 j, сравнения поступают исследуемые сигЛа ты , (t) , на вторые входы компенсирукйцие токи с токовых выходов цифроаналоговых преобразователей 5-1 7 5и .

Если на каждой схеме сравнения сум-.

0 ма сигналов входного и ;хомпенсирующего строб-импульсов больше некоторого постоянного порогового уровня, схема сравнения срабатывает и на ее выходе появляется импульс. Если эта сум5ма меньше величины порога, схема не срабатывает и импульсы на ее выходе не появляются. Импульсы с выхсэда схемы сравнения в кг1ждом канале поступажэт на элемент И, куда также по0ступают сигналы от формирователя строб-импульсов. С выхода элемента И импульсы поступают в блок управления, где вырабатываются сигналы для изменения компенсирующего тока и напря5жения медленной развертки. При этом в случае срабатывани„ч схемы сравнения компенсирующий сигнал должен уменьшиться, для чего с выхода блока управления сигнал поступает на вход

0 вычитания цифроаналогового преобра зователя. Если схема сравнения не сработала, компенсирующий сигнал увеличивается, для чего с выхода блока управления импульс поступает на вход суммирования. При срабатывании схе5мы сравнения блок управления также вырабатывает сигнал для сдвига стробимпульсов. Такой сигнал не вырабатывается, если схема сравнения не сработала. Сигналы для получения напря0жения медленной развертки вырабатываются блоками )-, управления. При этом в случае срабатывания схем 2 - 2 и сравнения с выходов блоков управления импульсы поступают на вхо5ды п-входового элемента И 15, откуда через один из элементов И - 16fj канала развертки поступают на вход соответствующего разряда накопитель-, ного счетчика 14. Элемент И канала

0 развертки, через который сигналы развертки поступают в накопительный счетчик 14, определяется величиной приращения мгновенно о значения одного исследуемых сигналов в точке

5 стробирования. Приращение сигналов в точке стробирования определяется с томощью счетчиков 20 - 20 . Импульсы на входы счетчиков поступают с выходов соответствующих Влоков 1 управления каналов.

О Возвращение счетчиков в исходное положение осуществляется задержанием с помощью элемента 17 задержки импульсов, поступающих с выхода п-входового элемента И 15. В зависимости

5

от величины приращения исследуемых сигналов в точке стробирования, в каждый из счетчиков 20 - 20 приращения поступает соответствующее количество .импульсов. При этом со счетчиков, в которые поступил один импульс, сигналы поступят в,первый элемент ИЛИ 19 , со счетчиков, в которые поступило п импульсов, сигналы поступят в п-й элемент ИЛИ 19. На входах .всех элементов ИЛИ 19 19, , таким образом, получаются сигналы, которые затем следуют на входы элементов И 16 - 16, и инверторов 18 18ц . Сигнал разрешения прохождения счетного импульса в накопительный счетчик 14 поступает ТОЛЬКО с выхода элемента ИЛИ, связанного с соответствующим счетчиком приращения, в который поступает наибольшее число импульсов. Через инверторы сигнал с выхода этого же, элемента запрещает подачу счетного импульса через все остальные элементы И, т.е. прохождение счетного импульса в соответствующий разряд накопительного счетчика 14 возможно только через элемент И, связанный со счетчиком приращения и с каналом отработки мгновенного значения сигнала, имеющего наибольшее приргицени сигнала в точке стробирования. При этом шаг стробирования минимальный, так как этот элемент И подключен к младшему разрлду накопительного счечика 14.

Из приведенных пояснений видно, что большему, приращению сигнала в точке стробирования (т.е. большей скорости его изменения) соответствует меньший сдвиг стробирования,меньшему приращению сигнала - большой сдвиг строб-импульсов. Вместе с тем сдвиг строб-импульсов определяется исследeivttJM сигналом, имеющим наибольшую скорость изменения в точке стробирвания.

Таким образом, наряду с увеличением числа точек стробирования исследуемых сигналов на участках, где скорость их изменения достаточно велика, произойдет также уменьшение скорости изменения развертывающего напряжения {или соответствующего кода) . Это в свою очередь приведет к тому,что такие участки сигналов зарегстрированы за больший промежуток времни. Последнее может оказаться важным, например,при регистрации сигналов С помощью инерционных самопишущих приборов или. просмотре таки участков сигналов- на осциллографе.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получать развертку, зависящую от скоро.сти изменения исследуемых сигналов. Последнее может оказаться особенно полезным при регистрации функциональной, зависимости одного сигнала

от другого (например, регистрации динамических кривых перемагничивания магнитномягких материалов) или совместной обработке сигналов на ЦЕИ. Данное устройство предполагается применить в информационно-измерительной системе для аттестации стандартных образцов магнитномягких материалов.

Формула изобретения

Автокомпенсационный стробоскопический преобразователь, содержащий канал отработки мгновенных значений сигналов, состоящий из последователно соединенных схемы сравнения, первый вход которой является входом преобразователя, элемента И, блока управления и цифроаналогового преобразователя; первым выходом соединенного со вторым входом схемы сравнения, а вторым выходом - с выходом преобразователя, последовательно соединенные задающий генератор пилообразного напряжения, схему сравнения напряжений развертки, к другому йходу которой подключен выход цифроаналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом накопительного счетчика, фopIvIИ-: рователь строб-игшульсов, вход ко-, торого подключен к выходу схемы сранения напряжений развертки, первый выход подключен к третьему входу схмы сравнения канала отработки мгновенных значений сигналов, а второй выход формирователя строб-импульсов соединен через элемент регулируемой задержки другим входом элемента И канала отработки мгновенных значений сигналов, счетчик приращений, счетным входом соединенный с первым выходом блока .управления канала отработки мгновенных значений, а входом сброса - с выходом элемента задержки п элементов И канала развертки, выходы которых соединены с соответствующими входами разрядов накопительного счетчика, и (п-1) инверторов, причем выход каждого i-ro инвертора подключен к соответствующим входам элементов И канала развертки с первого по i-ый, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при обработке функционально связанных сигналов, в него введены (п-1) дополнительных каналов отработки мгновенных значений сигналов, кажды из которых выполнен аналогично основному каналу отработки мгновенных значений сигналов, (п-1) дополнительных счетчиков приращений, п-.входовой элемент И и п элементов ИЛИ, причем первые входы схем сравнения (п-1) дополнительных каналов отработки мгновенных значений сигналов являются соответствующими входами преобразователя, их третьи входы сое