SU1492312A1 - Устройство дл определени центра площади квазисимметричных видеоимпульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть использовано в устройствах дл  определени  временного положени  видеоимпульсов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет определени  центра площади квазисимметричных видеоимпульсов последовательности со скважностью, меньшей или равной двум. Входной видеоимпульс поступает на вход амплитудного квантовател . При совпадении фронта видеоимпульса с напр жением первого уровн  квантовани  на выходе амплитудного квантовател  по вл етс  единичный положительный перепад, из которого элементом дифференцировани  формируетс  импульс, который через элемент ИЛИ переводит триггер в единичное состо ние. Единичный уровень с пр мого выхода триггера поступает на третьи входы элементов И. По очередному ближайшему импульсу с выхода генератора импульсов считываетс  значение счетчика импульсов и через элементы И, ИЛИ подаетс  на входы сумматора, работающего в режиме накоплени . Импульс с второго отвода элемента задержки считывает результат с выходов сумматора и выдает его через элементы И на входы блока умножени , где осуществл етс  умножение результата на код числа ΔТ/2п. Импульс с выхода элемента задержки считывает код центра площади видеоимпульса и выдает его на выходы устройства. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть использовано в приборах дл  определени  временйого положени  видеоимпульсов .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет определемш  центра площади видеоимпульсов пскгтедовательности со скважностью, меньшей илн равI

рои двум.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  определени  центра шгоыади видеоимпульсов; на фиг. 2 - временна  диаграмма.

Дл  достижени  поставленной цели решена задача определени  абсциссы

центра площади видеоимпульса произвольной фо р мы

,i(A;.B;) Y - ---По предлагаемому алгоритму необходимо знать только моменты времени пересечени  фронтом и спадом видео- импульса определенным образом выбранных уровней. При этом отпадает необходимость в запоминании видеоимпульса на врем  его существовани , измер емое по уровню порога обнару- жени  (г. 1).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, первый триггер элемент И, первый и второй элементы задержки, счетчик импульсов, группу элементов НЕ, амплитудный квантователь , первую и вторую группы элементов И, элементы ИЛИ с первого по четвертый, причем первый вход устройства соединен с первым входом амплитудного квантовател , второй вход устройства соединен с входом первого элемента задержки, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выходы элементов И первой и второй группы объединены соответственно первым и вторым элементами ИЛИ, введены груп па элементов дифференцировани , второй , третий, четвертый триггеры, третий элемент задержки, группы элементов И с третьей по шестую, п тый, шестой и седьмой элементы ИЛИ, груп па элементов ИЛИ, первый и второй сумматоры, блок умножени , причем второй вход устройства соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с тре тьим входом устройства, четвертый вход устройства соединен с вторым входом амплитудного квантовател , выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами всех элементов И первой, второй и третьей групп и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, разр дные выходы счетчика импульсов- с первог о по ш-н

где m - количество разр дов, соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, разр дные выходы счетчика импульсов со второго по т-й соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выходы амплитудного квантовател  с первого по п-й, где п - число уровней квантовател , соединены с входами соответствующих элементов дифференцировани  группы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов НЕ группы, выходы элементов дифференцировани  группы со второго по п-й и выходы элементов НЕ группы со второго по п-й соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента дифференцировани  группы и выход первого элемента НЕ группы соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход п-го элемента дифференцировани  группы и выход п- ого элемента НЕ группы соединены с входами п того элемента ИЛИ, выход первого элемента НЕ группы соединен с входом третьего элемента задержки выходы третьего, четвертого, п того элементов ИЛИ соединены с единичными входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, пр мые выходы которых соединены с третьими входами всех элементов И соответственно первой, второй, третьей групп, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствуюцими входами первого сумматора и шестого элемента ИЛИ, выходы первого, второго , шестого элементов ИЛИ соединены с нулевыми входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров , выходы первого сумматора соединены с первыми входами ,соответст- вуюшлх элементов И четвертой группы, одноименные элементы И первой, второй и четвертой групп с первого по (т-1)-й объедин ютс  соответствугади- 1-ш элементами ИЛИ группы, га-е элементы И первой и четвертой групп объедин ютс  т-м элементом ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами второго сумматора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И п той группы, выходы которых соединены с первой группой нходов блока умножени , втора  группа входов которого  вл етс  группой

1(ходов ycTpojicTBa, выходы блока умножени  соединены с первыми входами соответствую1Щ1х элеме пов И luecioii rpynribi, выходы которых соединены с гругиюй выходов устройства и с входами седьмого элемента 1-ШИ, выход которого соединен с установочными входами блока умножени , первого и второго сумматоров, первый, второй отводы и выход третьет о элемента задержки соединены с вторыми входами всех элементов И соотвс ственно четвертой , п той и шестой г рупп.

Устройство содержит первый вход иодач  эталонного напр жени , второй вход 2 Стоп, третий вход 3 Старт , четвертый вход 4 подачи напр жени  видеоимпульса, генератор 5 импуУгь- сов, первый триггер 6, амплитудный квантователь 7, содержащий компараторы 8 и делитель напр жени , выпол- ненньгй на резисторах R, группу элементов 9 дифференцировани , группу

923126

и 26 обнулены. В блок 29 умножени  по входам 33,-33j, занесен код АТ/2п, где п количество уровней квантовани  в амплитудном квантователе 7, ДТ - период следовани  импульсов генератора 5 импульсов.

Начало измерений сопровождаетс  сигналом, поступающим на вход 3, по

Q которому триггер 6 переводитс  в единичное состо ние. Единичный уровень с пр мого выхода триггера 6 подаетс  на первый вход элемента И 34. Импульсы с выхода генератора

15 5 импульсов проход т через элементы И 34 и задержки 35 и подсчитываютс  в счетчике 36 имгтульсов.

Входной видеоимпульс поступает вход 4 устройства на нторой

20 вход амплитудного квантовател  7.

При совпадении напр жени  фронта видеоимпульса с напр жением первого уровн  квантовани  на первом выходе амш итудног о квантовател  7 по на 

элементов НЕ 10, п тый 11, третий 12, 25 етс  единичный положительный перечетвертый 13 элементы ИЛИ, четвертый 14, второй 15, третий 16 триггеры, первую группу элементов И 17, первый элемент ПЛИ 18, вторую и четвертую групт.1 элементов И 19 и 20, первый сумматор 21, третью группу элементов И 22, BTOpo/f элемент И 23, группу элементов HJUi 2 t, 1местой элемент ИЛИ 25, вт;зрой сумматор 26, третий элемент 27  адержки, п тую группу элементов И 28, блок 29 умножени , шестую группу элементов И 30 седьмой элемент ИЛИ 31, группу выхо- дЪв ,( устройства, где К-раз- р дность кода времени, группу входов 33,-ЗЗц устройства, элемент И 34 второй элемент 35 задержки, счетчик 36 импульсов, первь.т элемент 37 задержки ,

Устройство работает следующим об- р азом.

5 исходном состо нии на вход 1 подаетс  эталонное н пр жение, равное максимальному значению напр жени  видеоимгс льса. На выходах компараторов 8 нулевой уровень. Триггеры 6, 14 - 16 в нулевом состо нии. Генератор 5 импульсов запущен. Нулевой уровень с гр мого выхода триггера 6 закрывает по первому входу элемент И 34, HyjieBiiie уровни с пр мых выходов триггеров 14 - 16 закрывают по третьим входам соответственно элементы И 22, 17 и 19. Сумматоры 2)

0

5

0

пад, из которого первым элементом 9 дифференцировани  формируетс  импульс , который через элемент ИЛИ 13 переводит триггер 16 в единичное состо ние. Единичный уровень с пр мого выхода триггера 16 поступает на третьи входы элементов И 19. По -очередному ближайшему импульсу с выхода генератора 5 импульсов, проход щем на выход элемента И 34, считываетс  значение счетчика 36 импульсов и через элементы И 19, ИЛИ 24 подаетс  на входы сумматора 26, работающего в режиме накоплени . При этом с целью исключени  операции делени  на два считывание значени  счетчика 36. импульсов производ1 тс  с второго младшего разр да с последующим сдвигом полученно1 о кода на единицу i- 5 вправо (в сторону младшего разр да). Импульс с выхода элемента И 34 задерживаетс  элементом 35 задержки на врем  считывани , после чего используетс  дл  увеличени  значени  счетчика 36 импульсов на единицу. Импульсы с выходов элементов И 19 объедин ютс  элементом ИЛИ 23 и полученный импульс используетс  дл  обнулени  триггера 16, нулевой уровень С пр мого выхода которого закрывают по третьеьгу входу элементы И 19.

При совпадении напр жени  фронта видеоимпульса с напр жением второго, третьего, ..., п-го уровней кванто0

5

вани  на соответствующих выходах амплитудного квантовател  7 последовательно по вл ютс  единичные положительные перепады, из которых соответствующими элементами 9 дифференцировани  формируютс  импульсы. По каждому такому импульсу, проход щему через элемент ИЛИ 12, триггер 15 устанавливаетс  в единичное состо ние. Единичный уровень с пр мого выхода триггера 15 поступает на третьи входы элементов И 17. По очередному ближайшему импульсу с выхода генератора 5 импульсов считываетс  код счетчика 36 импульсов и через элементы И 17, ИЛИ 24 подаетс  на входы сумматора 26, работающего в режиме накоплени . Импульсы с выходов элементов И 17 объедин ютс  элементом ИЛИ 18 и полученный импульс используетс  дл  обнулени  триггера 15 нулевой уровень с пр мого выхода которого закрывает по третьему входу элементы И 17.

При совпадении напр жени  фронта видеоимпульса с напр жением п-го уровн  квантовани  параллельно с триггером 15 устанавливаетс  в единичное состо ние через элемент ИЛИ 11 и триггер 1. Единичный уровень с его пр мого выхода подаетс  на третьи входы элементов И 22, что обеспечивает поступление считываемого с выходов счетчика 36 импульсов кода (параллельно с подачей этого кода на входы сумматора 26) на входы сумматора 21, работающего в режиме накоплени .

Обнуление триггера 14 производитс  импульсом с выхода элемента ИЛИ 25, при этом нулевой уровень с его пр мого выхода закрывает по третьем входу элементы И 22.

При совпадении напр жени  спада видеоимпульса с напр жением п-го, (п-1)-го,..., первого уровней квантовател  на соответствун)|дих выходах амплитудного квантовател  7 последовательно по вл ютс  единичные отрицательные перепады напр жени , из которых соответствующими элементами 9 дифференцировани  формируютс  им- пульсп, которые инвертируютс  соответствующими элементами НЕ 10.

Импульс с выхода п-го элемента НЕ 10 используетс  дл  параллельног перевода триггеров 14 и 15 в единичное состо ние. Импульсы с выходов

5

0

5

0

5

0

5

0

5

элементов НЕ 10 с (n-l)-ro по второй используютс  дл  перевода в поспедо- вательные моменты времени триггера 15 в единичное состо ние. Импульс с выхода первого элемента НЕ 10 используетс  дл  перевода триггера 16 в единичное состо ние, а также подаетс  на вход элемента 27 задержки. В остальном работа устройства аналогична описанной.

Импульс с первого отвода элемента 27 задержки, задержанный на врем  считывани  значени  счетчика 36 импульсов и на врем  выполнени  операции сложени  в cyhiMHTope 26, считывает значение сумматора 21 и выдает его через элементы И 20, ИЛИ 24 на входы сумматора 26, при этом с целью исключени  операции-делени  на два значение глладшего разр да сумматора 21 не выдаетс .

Дополнительно задержанный на врем  считывани  значени  сумматора 21 и на врем  выполнени  операции сложени  в сумматоре 26 импульс с второго отвода элемента 27 задержки считывает результат с выходов сумматора 26 и выдает его через элементы И 28 на входы блока 29 умножени , где осуществл етс  умножение результата на код числа &Т/2п.

Дополнительно задержанный на врем  выполнени  операции умножени  в блоке 29 умножени  импульс с выхода элемента 27 задержки считывает код центра площади видеоимпульса через элементы И 30 и выдает его на выходь 32,-32, устройства. Импульсом с выхода элемента ИЛИ 31 обнул ютс  сумматоры 21 и 26, а также производ тс  начальные установки в блоке 29 умножени . Устройство готово к определению центра площади очередного видеоимпульса .

По завершению измерений на вход 2 устройства подаетс  сигнал, который переводит триггер 6 в нулевое состо ние и который, задержанный элементом 37 задержки на период следовани  импульсов генератора 5 им1гульсов , обнул ет счетчик 36 импульсов.

1

Устройство в исходном состо нии.

в предлагаемом устройстве, по сравнению с известным, интервал времени между двум  соседними видеоим- ггульсами на входе устройства уменьшен до величины времени задержки

третьего элемента задержки, врем  задержки которого определ етс  прогрессом в области технологии производства цифровых схем и прин тыми алгоритмами выполнени  операции сложени  и умножени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  центр площади квазисимметричных видеоимпульсов , содержащее генератор импульсов , первый триггер, элемент И, первый и второй элементы задержки, счетчик импульсов, группу элементов НЕ, амплитудный квантователь, первую и вторую группы элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем первый вход устройства соединен с первым входом амплитудного квантовател , второй вход устройства соединен с входом первого элементу задержки, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выходы элементов И первой и второй групп объединены соответственно первым и вторым элементами ИЛИ, о т л и ч а ,ю щ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  центра площади квазисимметричных видеоимпульсов последовательности со скважностью , меньшей или равной двум, в него введены группа элементов диффе- ренцировани , три триггера, третий элемент задержки, три группы элементов И, три элемента ИЛИ, группа элементов ИЛИ, два сумматора, блок умножени , причем второй вход устрой- ства соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с третьим входом устройства , четвертый вход устройства соединен с вторым входом амплитудно- го квантовател , выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами всех элементов И первой, второй, третьей групп и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, m разр дных выходов счетчика импульсов соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, разр дн()1е выходы счетчи0

   5 0 5 0 5 0 5

   ка импульсов с второго по т-й соединены с вторыьп входами соответствую- цих элементов И второй группы, выходы амплитудного квантовател  с первого по п-й соединены с входами соответствующих элементов дифференцировани  группы, выходы которых сое- , динены с входами соответствующих элементов НЕ группы, выходы элементов дифференцировани  группы с второго по п-й и выходы элементов КЕ rpynnf i с второго по п-й соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента дифференцировани  группы и выход первого элемента НЕ группы сое- соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход п-го элемента дифференцировани  группы и выход п-го элемента НЕ группы соединены с входами п того элемента ИЛИ, выход первого элемента НЕ группы соединен с входом третьего элемента задержки, выходы третьего, четвертого, п того элементов ИЛИ соединены с единичными входами соответственно второго, третьего, четвертого триггеров, пр мые выходы которых соединены с третьими входами элементов И соответственно первой, второй, третьей групп, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами первого сумматора и шестого элемента ИЛИ, выходы первого, второго, шестого элементов ИЛИ соединены с нулевыми входами соответственно второго , третьего, четвертого триггеров , выходы первого сумматора соединены с первыми входами соответствую- 1ДИХ элементов И четвертой группы, выходы элементов И первой, второй и четвертой групп с первого по (т-)-й соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ группы, т-е элементы И первой и четвертой групп соединены с входами т-го элемента ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами второго сумматора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И п той группы, выходы которых соединены с первой группой входов блока умножени , втора  группа входов которого  вл етс  группой входов устройства, выходы блока умножени  соединены с первыми входами соответствующих элементов И шестой .- группы, выходы которых соединены с группой выходов устройства и с кко i л (« 4ч4г./ в, t,

   (Pw/

   . «

   V « 4

   W,