Устройство для цифрового отображения формы электрического импульса Советский патент 1983 года по МПК G01R29/02 

Устройствр относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке анализаторо формы импульсных сигналов. Известно устройство для цифрового отображения формы электрического импульса, содержащее ряд компараторов, первые входы которых соединены ..с шиной исследуемого сигнала, вторые входы - с выходами источника опорных напряжений, а выходы - с вхЪдамн счет чиков импульсов 1. Недостатком устройства является ограниченность функциональных возможностей, обусловленная неоднозначностью соответствия информации, содержащейся в выходных счетчдках, определенным относительным уровням входного сигнала в диапазоне изменения егоГамплитуд. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для цифрового отображения формы электрического импульса, содержащее компараторы, первые входы которых соединены с входом устройства, а вторые входы - с источниками опорных напряжений, счетчики импульсов, счетные входы которых подключены к источнику квантующих импульсов, две группы блоков или и группу триггеров управления, щлходы которых связаны с управляющими входами счетчиков импульсов, единичные входы- с нулевыми входами счетчиков импульсов и выходами блоков ТШИ первой группы, нулевые входы - с выходами блоков ИЛИ второй группы, входы которых соединены с вторыми выходами компараторов,первые выходы которых подключены к входам блоков ИЛИ первой группы С27. Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, обусловленная неоднозначностью соответствия информации, содержащейся в выходных счетчиках, определенным относительным уровням входного сигнала в диапазоне изменения его амплитуд, что затрудняет непосредственное использование получен-ной информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что устройство для цифрового отобргикения формы электрического импульса, содержащее Р компараторов, первые входы которых соединены с входом устройства, вторые входы - с выходами источника опорных напряжений, два

блока ИЛИ, счетчики импульсов, счетные входы которых подключены к источнику квантующих импульсов, а управляющие входы - к выходам К триггеров снабжено распределителем импульсов, выходы которого связаны с нулевыми входами триггеров, а вход - с выходом второго блока ИЛИ, входы которог соединены с вторыми выходами компараторов, первыми выходами подключенных к входам первого блока ИЛИ, выход которого связан Ь синхронизирующими входами счетчиком импульсов, причем единичные входы триггеров соединены с первыми выходами первых К компараторов, информационные входы первого счетчика импульсов подключены к шине уровня логического нуля, а информационные входы каждого последующего счетчика - к выходам предыдущего.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство состоит из Р компараторов 1, источника 2 опорных напряженийу первого и вЭгорого блоков ИЛИ 3 и 4, К триггеров 5, распределителя б импульсов, К счетчиков 7 импульсов и источника 8 квантую цих импульсов.

Устройство работает следующим образом Исследуемый сигнал поступает одно временно.на первые входы компараторов 1, вторые входы которых подключены к источнику 2 опорных н-апряжений Величина отношений cf- последовательных порогов срабатывания (большего к мен шему) компараторов 1 определяется требуемой точностью воспроизведения формы сигнала, а количество Р компараторов зависит от этой величины и возможного диапазона изменения амплитуд входного сигнала., С первого и второго выходов компараторов 1 снимаются импульсы, сформированные соответственно в моменты начала и конца

превышения входным импульсом уровня опорного напряжения. Импульсы с первых выходов компараторов |1 подаются

на входы блока ИЛИ 3, выход которого связан с синхронизирующими входами К счетчиков импульсов,

Минимальное значение целого числа К выбирается из соотношения

1. -,

где а - наименьший относительный уровень, от которого начинается цифровое отображение сигнала.

Сигналами с выхода блока ИЛИ 3 производится запись нуля в первом счетчике и перенос информации с каждого предыдущего счетчика в последующий. Это необходимо для подготовки счетчиков к измерению на новом абсолютном уровне при сохранении относительного уровня измерения.

Одновременно сигналы с первых выходов первых К компараторов подаются на единичные входы соответствующих К триггеров 5, выходы которых соединены с yпpaJвляющими входами счетчиков-7 импульсов. Возникающие на единичных выходах триггеров 5 сигналы разрешают прохождение квантующих импульсов .с источника .8 на счетчики 7 импульсов. После срабатывания К-го компаратора в устройстве производится только сдвиг информации из счетчиков с меньшим номером в счетчики с большим.номером.

При появлении сигналов на выходе схемы ИЛИ 4, объединяющей вторые выходы компараторов, производится последовательный сброс триггеров 5 в нулевое состояние импульсами, формируемыми на соответствующих выходах рас.пределителя 6.импульсов. Причем первь1м импульсом сбрасывается первый триггер, вторым - второй, К-м - К-й триггер 5. При этом запрещается прохождение квантующих импульсов на счечики, управляемые этими триггерами.

По окончании ирследуемого сигнала информация о его орме в цифровом виде будет находиться в счетчиках 7 импульсов. При этом каждому i -тому счетчику будет соответствовать относительный уровень измерения длительности электрического импульса,, лежащий в пределах от «. с ДО а-с/-,

Предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения однозначности соответствия каждого из цифровых выходов конкретному относительному уровню входного импульса при цифровом отображении его формы. Причем это соотвествие сохраняется при изменении амплитуды входного импульса в широком диапазоне. Кроме того, в устройстве имеется возможность измерения длительности импульсов на любом относительном уровне, лежащем в пределах цифрового отображения его формы без введения дополнительных узлов, что расширяет его функциональные возможности при обработке информации.

Формула изобретения

Устройство для цифрового отображения формы электрического импульса, одержащее Р компараторов, первые входы которых соединены с входом устройства, вторые входы - с выходами

источника опорных напряжений, два блока ИЛИ, счетчики импульсов, счетные входы которых подключены к источнику квантующих импульсов, а управлякадие входы - к выходам К триггеров, отличающееся тем,

что, с целью расширения функциональ ных возможностей, оно снабжено распределителем импульсов, выходы которого связаны с нулевыми входами триггером., а вход - с выходом второго блика ИЛИ, входы которого соединены с вторыми выходами компараторов, первыми выходами подключенных к входам первого блока ИЛИ, выход которого связан с синхронизирующими входами счетчиков импульсов, причем единичные входы триггеров соединены с первыми выходами первых К компараторов, информационные входы первого счетчика импульсов подключены к шине уровня логического нуля, а имфо рмационные входы каждого последующего счетчика - к выходам предыдущего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ W 2017513, кл.21е, 29/02, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 789908, кл. G 01 R 29/02, ,1978 (прототип)