SU1280638A1 - Device for entering analog signals - Google Patents

Device for entering analog signals Download PDF

Info

Publication number
SU1280638A1
SU1280638A1 SU843821448A SU3821448A SU1280638A1 SU 1280638 A1 SU1280638 A1 SU 1280638A1 SU 843821448 A SU843821448 A SU 843821448A SU 3821448 A SU3821448 A SU 3821448A SU 1280638 A1 SU1280638 A1 SU 1280638A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
trigger
counter
signal
Prior art date
Application number
SU843821448A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Захаров
Original Assignee
Херсонский Филиал Головного Специализированного Конструкторско-Технологического Бюро "Прибор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Херсонский Филиал Головного Специализированного Конструкторско-Технологического Бюро "Прибор" filed Critical Херсонский Филиал Головного Специализированного Конструкторско-Технологического Бюро "Прибор"
Priority to SU843821448A priority Critical patent/SU1280638A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1280638A1 publication Critical patent/SU1280638A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах сбора и обработки данных. Целью изобретени   вл етс  повьппение надежности устройства. Цель достигаетс  за счет введени  в устройство , содержащее мультиплексор, блок выборки и хранени  в АЦП, анализатора входных сигналов, в состав которого вход т компаратор, формирователь , три триггера, три элемента И, элемент ИЛИ и счетчик. Анализатор входных сигналов на основании оценки периода входных сигналов вырабатывает сигналы управлени  работой узла выборки и хранени  в АЦП, обеспечива  точность измерени  амплитудного знас чени  сигналов синусоидальной формы в в среднем в 3-4 раза вьше по сравнесл нию с аналогом, частотньй диапазон входных сигналов расширен. 3 ил.The invention relates to computing and can be used in data acquisition and processing systems. The aim of the invention is to increase the reliability of the device. The goal is achieved by introducing into the device containing a multiplexer, a sampling and storing unit in the ADC, an input analyzer that includes a comparator, a driver, three triggers, three AND elements, an OR element, and a counter. Based on an estimate of the period of the input signals, the input signal analyzer generates control signals for the operation of the sampling and storage unit in the ADC, ensuring the accuracy of measuring the amplitude value of sinusoidal signals by an average of 3–4 times higher than the analogue signal, the frequency range of the input signals is extended. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах сбора и обработки данных. Цель изобретени  повышение надежности устройства путем увеличени  полосы пропускани . На фиг.1 показана схема устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма работы устройства; на фиг.З - времен на  диаграмма работы анализатора входных сигналов. Схема устройства (фиг.1) включает мультиплексор 1 ,. узел 2 выборки и хранени , АЦП 3, блок 4 интерфейса, анализатор 5 входных сигналов, входы 6 аналоговых сигналов, шины микроЭВМ данных 7, адреса В, управлени  9, шину 10 данных АЦП, компаратор 11, формирователь 12, первьй триггер 13 второй и-третий элементы И 14 и 15, третий чтриггер 16, счетчик 17, элемент ИЛИ 18j первый элемент И 19, второй триггер 20, генератор 21 импульсов . Устройство работает следующим образом . .В исходном состо нии мультиплексо 1 закрыт, узел 2 выборки и хранени  находитс  в режиме хранени , АЦП 3 не работает, блок 4 интерфейса ожида ет команды микроэвм, триггеры 20 и наход тс  в состо нии О, счетчик 1 7 обнулен (цепь сброса счетчика 1 7 на фиг.2 не показана), генератор 21 импульсов не работает. На выходах 0 и 0 счетчика 17, Признак, Пуск блока 4 интерфейса сигналы соответствуют О. При поступлении из микроЭВМ по шинам 8 адреса (фиг.1) кода одного из аналоговых входов мультиплексора 1, а также одного из сигналов управлени  по шинам 9 управлени  блок 4 интерфейса выдает сигналы управлени  и код аналогового входа 6 на мультиплексор 1. Аналоговый сигнал, например , синусоидальной формы от источника переменного напр жени  с соответствующего входа 6 поступает на. выход мультиплексора 1 (момент времени tg, фиг.З а), узел 2 выборки и хранени  и анализатор 5. Через врем  (t,- tp), необходимо дл  окончани  переходных процессов в мультиплексоре 1, блок 4 интерфей са вьфабатывает сигнал Пуск. Анализатор 5 в момент времени t, вьщает сигнал на узел 2 выборки и хранени , по которому последний переходит в режим отслеживани  входного сигнала. Одновременно в анализаторе 5 определ етс  длительность полупериода сигнала. Затем с момента времени t.j (смены знака входного сигнала ) .анализатор 5, учитыва  определенную длительность полупериода сигна- . ла, через врем , равное четверти периода входного сигнала, формирует импульс Пуск АЦП, Узел 2 выборки и хранени  переходит в режим хранени  амплитудного значени  сигнала, запускаетс  АЦП 3. По сигналу Конец преобразовани  от АЦП 3 блок 4 интерфейса считывает информацию с шин 10 данных А1Ш и передает ее по шинам 7 данных в микроэвм. Рассмотрим работу анализатора 5. В анализаторе 5 входной сигнал поспоступает на компаратор 11, которьй формирует пр моугольные импульсы с частотой входного сигнала. Переключение компаратора 11 происходит в момент перехода входного сигнала через ноль. Формирователь 12 вырабатьтает короткие импульсы каждый раз при смене состо ни  компаратора 11. Первый импульс с выхода формировател  12 через элемент ИЛИ 18, элемент И 19 (при ; ействительном сигнале Пуск) перебрасывает триггер 20 из состо ни  О в состо ние 1. При этом триггер 13 остаетс  в состо нии О. Запускаетс  генератор 21 импульсов, и импульсы с его выхода через элемент И 15 поступают на вход счетного триггера 16, где их число делитс  на 2, и, таким образом, на вход пр мого счета счетчика 17 поступают импульсы частотой в два раза меньше частоты генератора 21 импульсов. В момент прихода первого импульса на вход пр мого счета счетчика 17 на его выходе 0 по вл етс  1, по которой узел 2 выборки и хранени  переходит в режим отслеживани  входного (измер емого ) сигнала. При поступлении от формировател  12 второго импульса в момент времени t, свидетельствующего об окончании первого полупериода входного сигнала, счетный триггер 13 переходит из состо ни  О в состо ние 1. Импульсы генератора 21 импульсов через элемент И 14 поступают на вход обратного счета :четчика 17. Если за врем  . в счетчике накопител  N импульсов , то эти N импульсов вычтутс  за счет счетчика 17 за врем  t где T,j,rH. период 2 сигн д частоты входного сигнала. На выходе 0 счетчика 17 по вл етс  импульс в момент, когда входной сигнал на выходе мультиплексора 1 (на входе узла 2 выборки и хранени ) достигает своего максимального значени . Одновременно на выходе О счетчика 17 по вл етс  О и узел 2 выборки и хранени  переходит в режим хранени . С выхода узла 2 выборки и хранени  напр жение, равное амплитуд ному значению входного сигнала, поступает на аналоговый вход А1ДП 3. Импульсом с выхода 0 счетчика 17 за пускаетс  АЦП 3. Триггер 20 и затем счетный триггер 13 переход т в состо ние О, прекращает работу генера тор 21 импульсов. Блок 4 интерфейса после выдачи сигнала Пуск переходи в режим анализа сигнала 0 счетчика 17 и при его по влении снимает сигнал Пуск и переходит в режим анализа сигнала Конец преобразовани  АЦП 3. После прихода этого сигнала блок 4 интерфейса считывает информацию с шин 10 данных АЦП и передает ее по шинам 7 данных в микроЭВМ На этом цикл измерени  по одному . аналоговому входу 6 заканчиваетс  . На фиг.2а дл  примера показаны случаи ввода еще двух синусоидальных сигналов. В общем случае врем , необ ходимое дл  определени  амплитуды входного сигнала, не превышает 1 т периода сигнала плюс врем  преобразовани  АЦП 3. Тип АЦП 3 и его быстродействие не играют существенной ро ли при определении амплитуды синусои --J - f -,i ъ..и.. -4.1..iJ,J. J XLll J J IL дального сигнала. Частотный диапазон измер емых сигналов синусоидальной формы ограничен лишь разр дностью счетчика 17 и частотой генератора 21 импульсов. Рассмотрим случай когда измер ютс входные сигналы 6 от источников посто нного напр жени  или тока (фиг.26 и фиг,3), После коммутации входного сигнала посто нной величины мультиплексором 1, блок 4 интерфейса в момент времени tx вырабатывает сигнал Пуск и 38- одновременно импульсньш ситнал Признак , Как н в случае, описанном выше, 1гмпульсньп1 сигнал Признак через элемент ИЛИ 18, элемент И 19 поступает на вход триггера 20, который переходит в состо ние 1. Начинает работу генератор 21 импульсов. Импульсы поступают на вход пр мого счета счетчика 17, на выходе 0 которого по вл етс  сигнал, по которому узел выборки и хранени  переходит в режим отслеживани  входного сигнала, .Блок 4 интерфейса с задержкой времени , равной 15-- t, вырабатывает второй импульс Признак. Триггер 13 переходит в состо ние 1, и импульсы генератора 21 импульсов поступают на вход обратного счета счетчика 17. При по влении импульса на выходе 0 счетчика 17 запускаетс  АЦП 3, узел 2 выборки и хранени  переходит в режим хранени  входного сигналаj который одновременно подаетс  на аналоговый вход АЦП 3, триггеры 20 и 13 с сбрасываютс  в О, генератор 21 импульсов прекращает работу, блок 4 Пуск и интерфейса снимает сигнал Г переходит в режим состо ни  сигнала Конец преобразовани  АЦП 3. После прихода этого сигнала блок 4 интерфейса считывает информацию с шин 10 данных АЦП и передает ее по шинам 7 данных в микроэвм. На этом цикл измерени  заканчиваетс . Предлагаемое устройство ввода аналоговых данных дл  микроэвм может . функционировать в режиме отслеживани  входных сигналов. В этом режиме блок 4 интерфейса работает так же, как и в режиме измерени  посто нного ; напр жени . Отличие заключаетс  в том, что после передачи информации .. от АЦП 3 в микроэвм блок интерфейса снова вырабатывает два импульса ItT1 Признак и АЦП 3 измер ет тот же самый входной сигнал, который поступает от мультиплексора 1, и так до тех пор, пока от микроЭВМ не поступ т управл ющие сигналы и адрес следующего аналогового входа 6. Таким образом, предлагаемое yqrройство обеспечивает ввод аналоговых сигналов любой формы, но при этом точность измерени  амплитудного значени  сигналов синусоидальной формы у предлагаемого устройства в среднем выше в 3-4 раза, а частотный диапазон входных сигналов расширен.The invention relates to computing and can be used in data acquisition and processing systems. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by increasing the bandwidth. Figure 1 shows a diagram of the device; figure 2 - the timing diagram of the device; Fig. 3 shows the times of the diagram of the operation of the input signal analyzer. The device diagram (Fig. 1) includes multiplexer 1,. node 2 sample and store, ADC 3, interface unit 4, analyzer 5 input signals, inputs 6 analog signals, micro data bus 7, addresses B, control 9, data bus 10 ADC, comparator 11, driver 12, first trigger 13 second and - the third elements And 14 and 15, the third chtrigger 16, the counter 17, the element OR 18j the first element And 19, the second trigger 20, the generator 21 pulses. The device works as follows. In the initial state of multiplex 1 is closed, the sampling and storage node 2 is in the storage mode, the A / D converter 3 is not working, the interface unit 4 is waiting for the microcomputer commands, the triggers 20 and are in the O state, the counter 1 is cleared (the reset circuit of the counter 1 7 in figure 2 is not shown), the pulse generator 21 does not work. At outputs 0 and 0 of counter 17, Sign, Start of block 4 of the interface, the signals correspond to O. When the address of the microcomputer is received via the bus 8 address (FIG. 1), the code of one of the analog inputs of the multiplexer 1, as well as one of the control signals of the bus 9 control block 4 interfaces provide control signals and an analog input 6 code to multiplexer 1. An analog signal, for example, of a sinusoidal form from a source of alternating voltage, from the corresponding input 6 is fed to. the output of multiplexer 1 (time tg, fig. 3 a), node 2 sampling and storage, and analyzer 5. After time (t, - tp), it is necessary to terminate transients in multiplexer 1, block 4 of the interface generates a Start signal. The analyzer 5, at the time t, outputs a signal to the sample and storage node 2, through which the latter goes into the tracking mode of the input signal. At the same time, the duration of the half-period of the signal is determined in analyzer 5. Then, from the time t.j (change of the input signal sign). Analyzer 5, taking into account the specific duration of the signal half- period. after a time equal to a quarter of the input signal period, it generates a pulse. Starting the ADC, Sample 2 and storing node 2 goes into the storage mode of the amplitude value of the signal, ADC 3 is triggered. and passes it over tires 7 data into micro computers. Consider the operation of the analyzer 5. In the analyzer 5, the input signal arrives at the comparator 11, which forms square pulses with the frequency of the input signal. The switching of the comparator 11 occurs at the moment when the input signal passes through zero. The former 12 generates short pulses each time the comparator 11 changes state. The first pulse from the output of the former 12 through the element OR 18, the element 19 (at; the real Start signal) flips trigger 20 from state O to state 1. At the same time, trigger 13 remains in the state O. A pulse generator 21 is started, and the pulses from its output through the element 15 arrive at the input of the counting trigger 16, where their number is divided by 2, and thus the input of the counter 17 counts the frequency half the frequency of the gene The generator has 21 pulses. At the moment of arrival of the first pulse to the input of the direct counting of the counter 17, its output 0 appears 1, according to which the node 2 of the sample and storage goes into tracking mode of the input (measured) signal. When the second pulse arrives from the imager 12 at time t, indicating the end of the first half period of the input signal, the counting trigger 13 changes from state O to state 1. The pulses of the generator 21 pulses through an element 14 and arrive at the input of the reverse counting: the even 17. If for time. in the accumulator counter N pulses, these N pulses are subtracted from counter 17 for the time t where T, j, rH. period 2 signal of input frequency. At output 0 of counter 17, a pulse appears at the moment when the input signal at the output of multiplexer 1 (at the input of sample and storage node 2) reaches its maximum value. At the same time, output O of the counter 17 appears O, and the node 2 of the sample and storage goes into storage mode. From the output of node 2 of the sample and storage, the voltage equal to the amplitude value of the input signal is fed to the analog input A1DP 3. The pulse from the output 0 of the counter 17 causes the ADC 3. The trigger 20 and then the counting trigger 13 go to the state O, stops operation of the generator torus 21 pulses. Interface unit 4, after issuing the Start signal, go to analysis mode of signal 0 of counter 17 and, when it appears, removes the Start signal and goes into signal analysis mode. its on tires 7 data in the microcomputer. In this measurement cycle one by one. analog input 6 is terminated. Figure 2a shows, for example, the cases of the input of two more sinusoidal signals. In general, the time needed to determine the amplitude of the input signal does not exceed 1 ton of the signal period plus the conversion time of the ADC 3. The type of ADC 3 and its speed do not play a significant role in determining the amplitude of the sine wave --J - f -, i ъ. .i .. -4.1..iJ, J. J XLll J J IL longitudinal signal. The frequency range of the measured sinusoidal signals is limited only by the counter size of the counter 17 and the frequency of the pulse generator 21. Consider the case when input signals 6 from a constant voltage or current source are measured (FIG. 26 and FIG. 3). After switching the input signal by a constant multiplexer 1, the interface unit 4 at the time tx produces a Start signal and 38 impulse symptom Sign, As in the case described above, 1g pulse1 Signal through the element OR 18, the element And 19 is fed to the input of the trigger 20, which enters state 1. The pulse generator 21 starts its operation. The pulses arrive at the input of the direct counting of the counter 17, at the output 0 of which a signal appears, by which the sampling and storage unit enters the tracking mode of the input signal. The interface unit 4 with a delay of 15-- t produces a second pulse. . The trigger 13 goes into state 1, and the pulses of the pulse generator 21 are fed to the counting return counter 17 input. When a pulse appears at the output 0 of the counter 17, the ADC 3 is triggered, the sample and storage node 2 goes into the storage mode of the input signal j which is simultaneously fed to the analog signal ADC input 3, triggers 20 and 13 seconds are reset to 0, pulse generator 21 stops operation, Starting block 4 and the interface removes the signal G and goes to signal status mode. Conversion end of ADC 3. After this signal arrives, interface block 4 reads inf The format from the 10 data bus is the ADC and transmits it via the data bus 7 to the microcomputer. This completes the measurement cycle. The proposed analog input device for microcomputers can. function in the tracking mode of input signals. In this mode, interface unit 4 operates in the same way as in the constant measurement mode; tension The difference is that after transmitting information .. from ADC 3 to the micro-computer the interface unit again produces two pulses ItT1 Symptom and ADC 3 measures the same input signal that comes from multiplexer 1, and so on until the microcomputer the control signals and the address of the next analog input 6 do not arrive. Thus, the proposed yq-device provides input of analog signals of any shape, but the measurement accuracy of the amplitude value of sinusoidal signals is higher on average 3-4 times, and the frequency range of input signals is expanded.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  ввода аналоговых сигналов, содержащее узел выборки и хранени , мультиплексор и аналогоцифровой преобразователь, адресные и информационные входы мультиплексора  вл ютс  соответствующими входами устройства, выход подключен к информационному входу узла выборки и хранени  , выход которого подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразовател , выходы которого  вл ютс  выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства за счет увеличени  полосы пропускани , в него введен анализатор входных сигналов, содержащий компаратор , элемент ИЛИ, формирователь, генератор импульсов, счетчик, триггеры и элементы И, один вход компаратора подключен к шине нулевого потенциала устройства, другой подключен к выходу мультиплексора, выход через формирователь подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого  вл етс  первым управл ющим входом устройства, а выход соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого  вл етс  вторым управл ющим входом VCTройства , а выход соединен с синхрозходом первого и с входом установки в 1 второго триггеров, неинвертирующий и инвертирующий выходы первого триггера подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, вход которого подключен к неинвертирующему выходу второгоA device for inputting analog signals containing a sample and storage node, a multiplexer and an analog-digital converter, the address and information inputs of a multiplexer are the corresponding inputs of the device, the output is connected to the information input of the sample and storage node, the output of which is connected to the information input of the analog-digital converter, outputs which are outputs of the device, characterized in that, in order to increase the reliability of the device by increasing the bandwidth, a The input signal analyzer containing a comparator, an OR element, a driver, a pulse generator, a counter, triggers, and AND elements, one input of the comparator is connected to the device zero potential bus, another is connected to the multiplexer output, the output through the driver is connected to one element input OR, the other input which is the first control input of the device, and the output is connected to the first input of the first element AND, the second input of which is the second control input of the VCT of the device, and the output is connected to the synchronous clock of the first о and with the installation input into 1 second trigger, non-inverting and inverting outputs of the first trigger are connected respectively to the first inputs of the second and third elements AND, the second inputs of which are connected to the output of the pulse generator, the input of which is connected to the non-inverting output of the second триггера, инвертирующий выход которого соединен с входом Сброс первого триггера, выход второго-элемента И соединен с вычитающим входом счетчика, выход третьего элемента Иtrigger, inverting the output of which is connected to the input Reset the first trigger, the output of the second element And is connected to the subtractive input of the counter, the output of the third element And подключен к счетному входу третьего триггера, выход которого соединен с суммирующим входом счетчика, один выход которогоПодключен к входу Сброс первого триггера и к управл ющему ОБХОДУ аналого-цифрового преобразовател , а другой выход - к входу управлени  узла выборки и хранени .connected to the counting input of the third trigger, the output of which is connected to the summing input of the counter, one output of which is connected to the Reset input of the first trigger and to the control BYPASS of the analog-digital converter, and the other output to the control input of the sample and storage node.
SU843821448A 1984-12-04 1984-12-04 Device for entering analog signals SU1280638A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843821448A SU1280638A1 (en) 1984-12-04 1984-12-04 Device for entering analog signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843821448A SU1280638A1 (en) 1984-12-04 1984-12-04 Device for entering analog signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1280638A1 true SU1280638A1 (en) 1986-12-30

Family

ID=21150144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843821448A SU1280638A1 (en) 1984-12-04 1984-12-04 Device for entering analog signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1280638A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Смолов В.Б. и др. Микроэлектронные, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации.Л.: Энерги , 1976, с.315. рис.11-1. Электроника, 1978, т.51, № 2, с.38-48. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1280638A1 (en) Device for entering analog signals
SU1195278A1 (en) Digital phase-meter
SU1372594A1 (en) Apparatus for extracting signal extremums
SU1636800A1 (en) Method for selective pulse process recording and device thereof
SU1441402A1 (en) Apparatus for majority selection of signals
SU1381419A1 (en) Digital time interval counter
SU1267398A1 (en) Information input device
SU1269122A1 (en) Device for comparing numbers
SU1661653A1 (en) Meter
SU1323974A2 (en) Method for determining alternating voltage frequency and device for effecting same
SU1106013A1 (en) Analog-to-digital converter
SU1686433A1 (en) Multichannel device for computing modular correlation functions
SU1387198A1 (en) Shaft rotation angle-to-code converter
SU1663565A1 (en) Device for checking power consumption
SU1145335A1 (en) Pulse distributor
SU1307442A1 (en) Device for determining time position of signal
SU1287025A1 (en) Automatic meter of pulse power of microwave frequency radio signals
SU1531226A1 (en) Device for conversion of codes
SU601625A1 (en) Frequency-code converter
SU1358063A1 (en) Digital phase-frequency comparator
SU1365072A1 (en) Information input device
RU2020420C1 (en) Multichannel recorder
RU1800616C (en) Analog-to-digital converter
SU1277386A1 (en) Device for checking serviceability of counter
SU1109909A1 (en) Checking device