Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R13/02 

(S) ЦИФРОВОЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических вычислительных осциллографах, стробоскопических вольтметрах, а также в автоматизированных измерительных сие темах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является циф ровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сиг нала, второй вход - с первым выходом генератора строб-импульсов, а выход через импульсный усилитель - с первым входом расширителя импульсов, аналого-цифровой преобразователь,пер вый вход которого подключен к выходу усилителя аналогового сигнала, а выход - к входу цифроаналогового пре Iобразователя t U Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования, обусловленная разрядом интегрирующего конденсатора расширителя им-пульсов в интервале времени между строб-импульсами. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что цифровой стробоскопический Преобразователь электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход - с первым выходом генератора строб-импульсов, а выход через импульсный усилитель - с первым входом расширителя импульсов, аналого-цифровой преобразователь , первый вход которого подключен к выходу усилителя аналогового сигнала, а выход - ко входу цифроаналогового преобразователя,.снабжен двумя формирователями импульсов, аналоговым ключом, блоком управления ключом, двумя регулируемыми делителями напряжения и элементом задержки. 3 эо вход которого связан с третьим выходам генератора строб-импульсов, а выход - с входом первого формировате ля импульсов, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрово го преобразователя и первым входом второго формирователя импульсов, вто рой вход которого подключен ко второ му выходу генератора строб-импульсов а выход - к входу блока управления ключом, выходом связанного со вторым входом аналогового ключа, выход кото рого соединен со вторым входом расши рителя импульсов, а первый вход - с третьим входом смесителя и выходом второго регулируемого делителя напря жения , вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразовате ля, а регулятор механически связан с регулятором первого регулируемого делителя напряжения, вход которого соединен с выходом расширителя импульса, а выход - с входом усилителя расширенного сигнала. На чертеже представлена структурная электрическая схемы устройства. Устройство,состоит из смесителя , импульсного усилителя 2, расшири1теля 3 импульсов, первого делителя k напряжения, усилителя 5 аналогового сигнала, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7 второго делителя 8 напряжения, генератора 9 строб-импульсов, элемента 10 задержки, первого и второго формирователей Пи 12 импульсов, блока 13 управления ключом и аналогового ключа 14. Устройство работает следующим образом. После запуска генератора 9 стробимпульсы открывают диоды смесителя 1 и происходит считывание мгновенного значения сигнала в определенной точке. В результате этого на выходе сме сителя 1 образуется расширенный импульс, который после усиления преобразуется в аналоговый сигнал. Одновременно с формированием строб-импул сов, генератор 9 строб-импульсов вырабатывает импульс запуска первого формирователя 11 импульсов, который проходит через элемент 10 задержки Время задержки определяется временем установления переходных процессов в узлах преобразователя. Первый формирователь 11 импульсов вырабатывает импульс для запуска второго формирователя 12 импульсов и для стробирования АЦП 6. АЦП 6 считывает информацию о сигнале и преобразует ее в код за время, определяемое его быстродействием. ЦАП 7 преобразует этот код в аналоговый сигнал, который через второй делитель 8 напряжения поступает на вход ключа Т. После окончания работы АЦП 6 импульс второго формирователя 12, действуя через блок 3 управления, открывает ключ Ц, и напряжение со входа ключа 1 поступает на интегрирующий конденсатор расширителя 3 импульсов. В момент появ ления следующего строб-импульса второй формирователь 12 прекращает работу, и ключ 1А закрывается. Таким образом, разряд Интегрирующего конденсатора в расширителе 3 импульсов полностью компенснруется и напряжение на этом конденсаторе поддерживается, равным истинному значению, по- . лучаемому в .момент работы АЦП и соответствующему мгновенной амплитуде исследуемого сигнала. Устройство позволйет обеспечить высокую точность преобразования СИ1 налов независимо от их длительности и скважности (в пределах полосы пропускания) , работать при сверхнизких частотах стробирования (50 Гц), расширить диапазон длительностей исследуемых сигналов (в сторону более длинных) и обеспечивает возможность исследования редкоповторяющихся си(- налов. Формула изобретения Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, второй вход - с первым выходом генератора строб-имоульсов, а выход через импульсный усилитель с первым входом расширителя импульсов, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к выходу усилителя аналогового сигнала, а выход - к входу цифроаналогового преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, он снабжен двумя формирователями импульсов,аналоговым ключом, блоком управления ключом, двумя регулируемыми делителями напряжения и элементом задержки, вход которого связан с третьим выходом генератора строб-импульсов, а выход - с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразоёателя и первым входом второго формирователя импульсов,второй вход которого подключен к второму выходу генератора строб-импульсов, а выход - к входу блока управления ключом, выходом связанного с вторым входом аналогового ключа, выход которого соединен с вторым входом расширителя импульсов, а первый вход - с третьим входом смесителя и выходом

второго регулируемого делителя напряжения, вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, а регулятор механически связан с регулятором первого регулируемого делителя напряжения, вход которого соединен с выходом расширителя импульса, а выход - с входом усилителя расширенного сигнала.

Источники инфО| мации, принятые во внимание при экспертизе 1. Глушков В.Д., Крылов В.В, Техника средств связи, .Серия РТ, 1976, вып, 5, с. k7-53 (прототип).