Устройство для ввода аналоговой информации Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследованиях высокочастотных случайных процессов для ввода информации о них в ЭВМ.

Известны устройства для ввода аналоговой информации, содержащие регистраторы, ключи и формирователи сигналов 1 2.

Недостатком указанных устройств является органиченная точность, обусловленная проникновением помех из канала формирования сигнала.

.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для ввода аналоговой информации, содержащее магнитный регистратор с кольцевой протяжкой ленты, состоящий из блока записи и двух блоков воспроизведения, первый из которых соединен с входом . ключа, выход которого является первым выходом устройства, а также последовательно соединенный первый формирователь, элемент регулируемой задержки, выход которого подключен к другому входу ключа, а второй формирователь, выход которого является вторым выходом устройства, вход первого формирователя ПОДКЛЮЧЁН

к выходу второго блока воспроизведения 3.

Недостатком устройства является низкая его надежность.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается .тем, что в устройство для ввода аналоговой информации, содержащее регист10ратор сигналов, вход которого является входом устройства, первый формирователь сигналов, выход которого через элемент задержки подключен к входу второго формирователя сигналов и к

15 первому входу первого ключа, выходы которых являются первым и вторым выходами устройства соответственно введены фильтр, усилитель, магнитный накопитель, второй ключ, генератор гар20монического сигнала и переключатель, первый., второй, третий и четвертый входы которого подключены к первому выходу регистратора сигналов, к первому выходу магнитного накопителя, к

25 второму выходу регистратора сигналов и к выходу, усилителя соответственно, выходы переключателя соединены с втоpu4 входом первого ключа и с входом первого формирователя, выход генера30тора гармонического сигнала подключен

к первому входу второго клйча, вто- рой вход которого соединен с выходом элемента згшержкй, выходы первого и второго ключей соответственно соединены с первым и вторым входс1ми магнитного накопителя, второй выход которого через фильтр подключен к входу усилителя.

На фиг.1 представлена общая блоксхема устройства; на фиг.2 - блоксхема устройства при работе.в режиме накопления; на фиг,3 - то же, при рабЬте в режиме ввода накопленного . массива аналоговой информации; на фиг.4 - временные диаграммы электрических сигналов при работе в режиме накопления.; на фиг.5 - то же,,, в режиме ввода накопленного массива аналоговой информации.

Устройство содержит регистратор 1 сигналов,первый блок 2 записи,первый 3 и второй 4 блок воспроизведения, первый ключ 5, первый формирователь 6 сигналов, элемент 7 задержки, в торой, формирователь 8 сигналов,второй ключ 9, генератор 10 гармонического сигнала, магнитный накопитель 11, второй и третий блоки записи 12 и 13, фильтр 14, усилитель 15, переключатель П, первый, второй, третий и четвертый входы переключателя К ,- К, 3- 4 сигналы на входах блоков 1, 5-8, 12, 9, 13 и выходах, блоков 8, 13-15 и 12.

Устройство работает следующим образом.

Режим накопления информации (фиг.2 и,4). Реализация исследуемого процесса U.(t) поступает на вход блока 2 регистратора 1, работающего и режиме записи. После того, как сигнал U-, (t) зарегистрирован, регистратор 1 переводится на работу в режиме воспроизведения. При этом . на выходе блока 3 регистратора 1 наблюдается сигнал U,j(t), равноценный сигналу U-i(t)..

Сигнал и(±)через .контакт К., двухпозициойного переключателя П поступает fia вход ключа 5. При работе регистрат.ора. 1 в режиме воспроизведения на выходе блока периодически один раз за один оборот кольца магнитной ленты в момент времени t возникает короткий, радиоимпульс 0, представляющий собойпачку синусоидального напряжения небольшой длительно.сти. Сигнал Uj с выхода блока 4 регистратора 1 через контакт Kjдвухпозиционного переключателя П поступает на вход формирователя 6. При срабатываний формирователя б на его выходе в момент t возникает последовательность прямоугольных импульсозз и, йсчезайвдая прсле .исчезновения сигнала 0 на выход блока 4. Сигнал и с выхода формирователя б поступает на вход элемента 7 задержки. Величина dt задержки срабатывания элемента б может изменяться в широких пределах с гарантированной точностью. По истечении временного

промежутка аt элемент 7 задержки срабатывает, при этом на его выходе создается сигнал Vg, имеющий прямоугольную форму. Длительность ut импульса U-. регулируется в широких

пределах с гарантированной точностью. Сигнал U5, поступая на вход ключа 5, отпирает его, и ключ 5 находится в открытом состоянии в течение промежутка времени dt. При этом на

выходе ключа 5 появляется сигнал U(t) , представляющий собой выборку реализации исследуемого процесса .и(t), присутствующего на выходе блока 3 первого канала регистратора 1. Сигнал } с выхода элемента

задержки 7, креме того, поступает

на второй вход ключа 9; на первый

вход которого с выхода генератора

10поступает переменное напряжение

и, Ключ 9 открывается и находится в открытом состоянии в течение промежутка времени t, при этом на выходе ключа 9 появляется переменное напряжение Ug, равноценное напряжению U-J, создаваемому генератором 10. Сигнал и5 с выхода элемента 7 задержки поступает также на вход формирователя 8, который срабатывает с задержкой utj, величина которой регулируема в широких пределах.

На выходе формирователя 8 при его срабатывании возникает прямоугольный имцульс Ug. Расположение импульса Ug на шкале времени по отношению

к переднему фронту импульса Uj определяет момент начала ввода исследуемого сигнала.. Этот момент устанавливается при повторяющемся воспроизведении выборки U(t) и назначается в интервале между точками t,j и t.

Сигналы .) и Ug поступают на входы блоков 12 и 13 магнитного накопителя 11. Включение магнитного накопителя 11 при работе устройства в режиме накопления производится с некоторым упреждением до момента t., выключение - с некоторой задержкой . после момента tj. После окончания регистрации первой реализации регистратор 1 (с кольцевой протяжкой)

вновь переключается.на работу в режиме записи и весь рабочий цикл, рассмотренный, выше, повторяется вновь по отношению к следующей реализации.

Режим ввода накопленного массива .(фиг.З и 5). Магнитный накопитель 11 переключается на работу в режиме воспроизведения. При этом с выхода блока 1.2 через контакт К двухпозиционного переключателя П на вход

ключа 5 поступает сигнал (t), а с выхода блока 13 - на вход фильтра 14 низких частот поступает сигнал . На пятом графике (фиг. 5) показаны две последовательные во времени реализации исследуемых динамических процессов. Первая реализация существует с момента t до момента вторая реализация - с момента tj до момента . Интервалам и на шкале времени соответствует возник новение на выходах блоков 12 и 13 имПульсных сигналов помех.

Эти помехи возникают в тракте записи каждого из каналов накопительного магнитного регистратора при включении и выключении лентопротяжного механизма; а их амплитуда охватывает практически всю шкалу магнитного накопителя 11.

Каждой из реализаций (t) соответствует переменное напряжение фиксированной амплитуды и частоты, существующее в те же промежутки времени. Фильтр 14 совместно с селективкы /1 усилителем 15 осуществляют обработку сигнала U-,o . При этом фильтр 14 в основном подавляет импульсную помеху (сигнальные компоненты в интервалах tj-t и t-,-tg на графике , (t) фиг. 5), одновременно ослабляя полезную часть сигнала U . лсилйтель 15, настроенный на часто- ту поле- ной ч-асти сигнала i усиливаег e;. о до уровня, который требу:;тся :,-г.я сабатывания формирователя С, на вхол которого через контакт К переключателя П поступает сигнал U,, с выхода усллитег;я 15. Под воздействием сигнала U формирователь 6 срабатывает, при этом на его выходе создается последовательность импульсов 4/ исчезающая после того, как тпопадает сигнал на входе формирователя 6. Сигнал U4 с выхода формирователя 6 поступает на вход элемента 7 задержки. Величина задержки срабатывания элемента 7 в этом случае равна нулю, вследствие чего срабатывание элемента 7 происходит одновременно с запуском формирователя 6. На выходе элемента 7 появляется сигнал Uj, имеющий формулу пря.меугольного импульса.

Длительность.этого импульса при работе устройства в режиме накопленного массива задается автоматически и для .каждой реализации равна полезной части сигнала .

Сигнал Uj, поступая на второй вход ключа 5, отпирает его. В открытом состоянии ключ 5 находитсядо момента,пока не будет сформирован задний фрон импульса Uj .На выходе ключа 5, пока он находится в открытом состоянии,появляется сигнал Ug(t),представдяющий собой полезную выборку сигнала (t). Помеховая компонента на выходе ключа 5 отсутствует.

Сигнал Uy, кроме того, поступает

также И на вход формирователя 8, вызывая его срабатывание. Задержка dt срабатывания второго формирователя может меняться в соответствии со структурой вводимой выборки Uf,(t);

на шкале времени регулятором второго формирователя. Измерения задержки срабатывания формирователя 8 для каждой вводимой реализации производятся на этапе работы устройства в режиме накопления.

I ..„

Сигналы и(t) и Ug являются выХодными сигналами устройства, причем сигнал Ug поступает на пусковой вход ЭЦВМ, обеспечивая ввод в оперативную память машины соответствующих реализаций исследуемого дина.мического процесса. Ввод воей накопленной информации осуществляется при однократном воспроизведении

массива..

Таким образом, повышается помехозащищенность устройства за счет фильтрации и селективного усиления.

Формула изобретения

Устройство для ввода аналоговой информации, содержащее регистратор сигналов, вход которого является входом устройства, первый формирователь сигналов, выход которого через элемент задержки подключен к входу второго формирователя сигналов и к первому входу первого ключа, ВЫХОДЫ которых являются первым и вторым выходами устройства соответственно, отличающееся

тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены фильтр, усилитель, магнитныйнакопитель, второй ключ, генератор гармонического сигнала и переключатель, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к первому выходу регистратора сигналов, к первому выходу магнитного накопителя, к второму выходу регистратора сигналов и к выходу усилителя соответственно.

выходы переключателя соединены с вторым входом первого ключа и с входом первого формирователя, выход генератора гармонического сигнала переключей к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, выходы первого и второго ключей соответственно соединены с первым и вторым входами магнитного накопителя, второй

выход которого через фильтр подключен к входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 607936, кл. G 06 Р 3/04, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 742919, кл. G 06 F 3/04, 1979.

3.Авторское свидетельство СССР

637807, кл. G 06 Р 3/04, 1978 (прототип).

ii

it

tiltj

iKMHVs

IfSufd

i

AJi6

.«