Цифровой регистратор импульсных процессов Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве регистратора :импульсных и переходных процессов в информационно-измерительных системах.

Известен регистратор импульсных сигналов, содержащий аналого-цифровой преобразователь с запоминающим блоком и пороговый блок запуска, подключенный к входной шине регистратора 1

Регистратор обеспечивает при за.писи импульсного процесса дополнительно выделение и регистрацию одного отсчета, соответствующего исходному уровню сигнала.

Недостатком регистратора является ограниченный диапазон регистрируемых процессов, обусловленный конечным временем преобразования аналог-код в аналого-цифровом преобразователе, и потери точности при регистрации переднего фронта импульса, обусловленной пороговым методом запуска.

Известен цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого подключен запоминакнций блок, последовательно соединенные

со входной шиной пороговый блок за-, пуска и блок временной задержки,элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовцх

импульсов 23.

Недостатком данного регистратора является ограниченный диапазон регистрируемых процессов. Этот диапазон имеет ограничение, главным образом,

10 в области импульсных сигналов малой длительности, когда длительность регистрируемых входных сигналов становится сравнимой с длительностью аналого-цифрового преобразования. При

15 этом резко снижается точность регистрации из-за увеличения погрешности интерполяции и динамической погрешности ан-алого-цифрового преобразования .

20

Цель изобретения - расширение диапазона регистрируемых процессов и повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в цифровой регистратор импульсных процес25сов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной, .пороговый блок запуска и блок вре-

30 менной задержки, элемент И, первый

вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, введены аналого-дискретная линия задержки, входы управления которой соединены с выходами блока управления, элемент ИЛИ, счетчик, триггер, дополнительные элемент И и генератор тактовых импульсов, выход которого через дополнительный элемент И соединен со счетным входом счетчика, управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и запоминающего блока, первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока управления, а второй вход - с выходом элемента И, второй вход которого соединено первым выходом триггера, второй выход которого подключен к управляющему входу дополнительного элемента И, первый вход - к выходу блока временной задержки, второй вход - к выходу счетчика.

На чертеже изображена блок-схема регистратора.

Регистратор содержит аналого-дискретную линию 1 задержки, подключенную к входной шине 2 регистратора, блок 3 -управления линией задержки, подключенные последовательно с лини ей Задержки 1, аналого-цифровой преобразователь 4 и запоминаняций блок 5, триггер 6, выходы которого подключены к входам элементов И 7 и 8, входы - один к выходу счетчика 9, втоой - к выходу блока 10 временной задержки, генератор 11 тактовых импульсов, подключенный к второму входу элеэлемента И 7 и дополнительный генератор 12 тактовых импульсов, подключенный к второму входу элемента И 8. Выходы элементов И 7 и 8 подключены к в содам элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с блоком 3 управления, а выход элемента И 8 соединен также со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 4 и запоминающего блока 5 и входом счетчика 9, а между входной шиной 2 регистратора и блоком 10 временной задержки включен пороговый блок 14 запуска.

Аналого-дискретная линия задержки 1 с блоком 3 управления осуществляет дискретизацию входного сигнала и в виде анаяоговых отсчетов перемещает их от входа к выходу аналогично передвижению информации в цифровом виде в регистрах сдвига.

Частоты генераторов 11 и 12 тактовых импульсов выбраны различными, причем частота генератора 11 выбрана больше, чем частота генератора 12.

Регистратор работает следукэщим образом.

Входной аналоговый сигнеш по входной шине 2 О|Е 1©временно поступает на вход аналого-дакзкретной линии 1 задержки и на вход порогового блока 14 запуска. Пока входной сигнал не достигнет установленного порога запуска и пороговый блок 14 запуска не сработает, триггер 6 блокирует прохождение тактовых импульсов от генератора 12 тактовых импульсов через элемент И 8, это держит в исходном , состоянии аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающий блок 5 и , счетчик 9, и раэрешает прохозвдение Ът генератора 11 тактовых импульсов через элемент И 7 тактовых импульсов,

Q следукщих с высокой частотой повторения,, на элемент ИЛИ 13 и далее на блок 3 управления. С помощью блока 3 управления в такт с импульсами генератора 11 входной сигнал дискретизируется в аналого-дискретной линии 1

5 задержки и в виде аналоговых отсчетов перемещается на ее выход. Йри таком режиме работы сигнал на входе АЦП 4 поя вляется относительно реального процесса с задержкой во времени, равной времени перемещения отсчетов от ее входа до ее выхода.

В момент достижения входным сигналом порога запуска срабатывает пороговый блок 14 запуска, который

5 запускает блок 10 временной задержки, вырабатывающий интервал времени по длительности меньше времени задержки в линии задержки 1 исходного сигнала.

Блок 10 временной задержки

батывает после выработки фиксированного интервала времени в момент, когда начало импульсного процесса продвинется к выходу аналого-дискретной линии 1 задержки. По сигналу с блока 10 временной задержки триггер 6 перебрасывается в противоположное состояние . При этом прохождение импульсов от генератора 11 тактовых импульсов блокируется элемеатом И 7, а блокировка с элемента И 8 унимается и импульсы от генератора 12 тактовых иМ- пульсов, следующие сболее низкой частотой следования, чем от генератора 11, начинают проходить на блок 3

управления, аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающий блок 5 и на вход счетчика 9. При этом на вход преобразователя 4 с каждым тактом генератора 12 поступают аналоговые выjj борки входного сигнала, причем кх амплитуда в течение периода импульсов генератора 12 сохраняется постоянной и соответствует амплитуде спроса входного сигнала при работе аналого-дискретной линии 1 задержки от генератора 11. С каждак тактом генератора 12 поступающие на вход преобразователя 4 аналоговые выборки входного сигнала, расширенные по длительности, преобразуются в преобразователе 4 в цифровой код и заносятся на хранение в запоминающий блок . 5. Когда все выборки входного сигHctna, находящиеся в аналого-дискретной линии 1 з.адержки выведены и переписаны в цифровом виде в запоминаю