SU1629867A1

SU1629867A1 - Способ цифрового преобразовани энергии коротких одиночных импульсов сложной формы в цифровой код и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1629867A1
Application number: SU884379817A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Николаевич Абрамов
Original assignee: Г.Н.Абрамов
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при преобразовании энергии коротких одиночных импульсов сложной формы в цифровой код и дл получени гистограммы входного сигнала в виде р да цифровых кодов в разr-g -4 личных област х науки и техники. Способ цифрового преобразовани энергии коротких одиночных импульсов сложной формы в цифровой код, заключающийс в том, что из входного сигнала формируют основной временной интервал с одновременным преобразованием его в основной цифровой код, с целью расширени функциональных возможностей за счет получени гистограммы входного сигнала, дополнен операци ми формировани N-1 дополнительных временных интервалов и их преобразовани в дополнительные цифровые коды одновременно с формированием основного цифрового кода, и последующего суммировани полученных цифровых кодов. В устройство, содержащее первый преобразователь 4i врем -код, с целью расширени функциональных возможностей за счет получени гистограммы входного сигнала, введены N сравнивающих устройств 1i-1rvi, блок 3 источников образцовых напр жений, N-1 преобразователей врем -код, формирователь 6 сигнала считывани и цифровой сумматор 10. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. со С Qs ю о 00 о ы

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при преобразовании энергии коротких одиночных импульсов сложной формы в цифровой код и дл получени гистограммы входного сигнала в виде р да цифровых кодов в различных област х-науки и техники.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет получени гистограммы входного сигнала. Способ заключаетс в том, что входной преобразуемый электрический импульсный сигнал Ux(t) сложн°й формы сравнивают в N сравнивающих устройствах с равномерной сеткой из N образцовых уровней напр жени , создаваемой источником образцовых напр жений, имеющем шаг Л U (значение Д U выбирают исход из требуемой точности преобразовани входного сигнала, причем N Uoxwaxe/AU, где УоХмакс наибольшее значение амплитуды преобра- зуемого импульса).- Если амплитудное значение Uox преобразуемого сигнала Ux(t) на входе какого-либо сравнивающего устройства превышает соответствующий ему образцовый уровень напр жени , то сравнивающее устройство вырабатывает импульс стандартной амплитуды и длительностью , равной времени нахождени входного сигнала на этом образцовом уровне напр жени , Таким образом, на выходах сравнивающих устройств, отметивших превышение амплитудным значением преобразуемого импульса соответствующего образцового уровн напр жени , вырабатываетс результат сравнени в виде параллельного набора импульсов стандартной амплитуды и длительност ми, равными времени нахождени преобразуемого входного сигнала на соответствующих образцовых уровн х напр жени .

Длительности импульсов полученного результата сравнени подвергают в N преобразовател х врем -код преобразованию в цифровой код с дискретностью At AW/A U. Причем разр дность преобразовател врем -код определ етс из услови обеспечени необходимой дискретности преобразовани , т.е. At AW/AU, где AW - дискретность преобразовани энергии (площади), а емкость преобразователей врем -код равна Q txMaia/At, гхмакс - наибольшее значение длительности преобразуемого импульса.

Полученные в N преобразовател х врем -код цифровые результаты преобразовани т, па, пз пы длительностей

импульсов результата сравнени представл ют собой гистограмму входного сигнала

0

Ux(t) в цифровом виде. Одновременно полученные в N преобразовател х врем -код цифровые результаты преобразовани суммируютс в цифровом сумматоре. Результат

суммировани jЈ ni П1+ П2+...+ IN предi 1

ставл ет цифровой результат преобразовани энергии (площади) коротких одиночных электрических импульсов сложной формы в цифровой код.

Функци преобразовани энергии (площади) имеет вид

15

At

Z n

I 1

0

5

0

5

0

5

0

5

Счита , что A U A U0 (1 + 5n) , а A t A to (1 + 5t), где 5U , 5t - соответственно относительные нестабильности источника образцовых уровней напр жени и источника дискретности преобразователей врем -код преобразовани , можно показать, что относительна погрешность преобразовани энергии (площади) у ди + дц д + д, так как (5U 1 и 5t 1 , то у - дц + дг.

На фиг. 1 приведена структурна схема устройства реализующего способ, на фиг. 2 - временна диаграмма, по сн юща способ.

Устройство содержит N сравнивающих устройств II-IN, входную шину 2. блок 3 источников образцовых напр жений, N преобразователей врем -код 4i-4r), шину 5 Уст.О, формирователь 6 сигнала считывани , выполненный на триггере 7 и элементе 8 задержки, выходные шины 9 Цифровой выход гистограммы, цифровой сумматор 10, выходную шину 11 Цифровой выход энергии.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом преобразовани сигналом Устр.О устройство обнул етс , т.е. преобразователи врем -код 4i-4N и формирователь 6 сигнала считывани устанавливаютс в исходное нулевое состо ние. На управл ющие входы сравнивающих устройств II-IN подаетс сетка (с шагом AU) образцовых уровней напр жени , например , на сравнивающее устройство 1i- AU, 12-2 Ди,1з-ЗД1), ..,., 1м-МДи. Затем на входную шину 2 подаетс импульс Ux(t) сложной формы (фиг.2, диаграмма а). В сравнивающих устройствах II-IN осуществл етс сравнение этого импульса с равномерной сеткой из N образцовых уровней напр жени , имеющей шаг Ди (фиг.2, диаграмма а). Результат сравнени в виде параллельного набора импульсов, получаемый

на выходах сравнивающих устройств II-IN (фиг.2, диаграмма б-д, импульсы длительностью txi, tx2. хз, tx4). далее подвергаетс цифровому преобразованию в соответствующих преобразовател х 4т-4ы врем -код, имеющих дискретность преобразовани At.

В результате преобразовани в преобразовател х 4i-4N врем -код фиксируютс цифровые коды щ, П2, .... пм, соответствующие гистограмме короткого одиночного импульса и которые посредством сигнала считывани , вырабатываемого формирователем 6 сигнала считывани , подаютс на шины 9 Цифровой выход гистограммы и на соответствующие входы цифрового сумматора 10, В последнем осуществл етс сложение ЦИФРОВЫХ КОДОВ Щ, П2, ПЗ, ..., ПИ, В

результате на его выходе получают код

N

щ , представл ющий собой результат ( 1.

цифрового преобразовани энергии (площади ) коротких одиночных импульсов сложной формы, который и подаетс на шину 11 Цифровой выход энергии. Формирователь 6 сигнала считывани формирует из переднего фронта первого импульса, снимаемого с выхода сравнивающего устройства 1i (фиг.2, диаграмма д, импульс 1) через врем 1ф 1пвк (Т-пвк - врем преобразовани преобразователей 4i-4w врем -код сигнал считывани (фиг.2, диаграмма ж) в виде перепада напр жени , который и служител считывани цифровых кодов ni, П2, ..., пм из преобразователей 4ч-4м врем -код.

Функци преобразовани устройства при преобразовании энергии (площади) имеет вид

Wx(ni + П2 + ... + пм) AUAt N

ДиДт2 1.

i 1

где Wx - значение энергии (площади) преобразуемого короткого одиночного электрического импульса сложной формы;

ni, па, ..., пм - цифровой результат преобразовани соответствующего преобразовател врем -код.

Таким образом, благодар наличию в предлагаемом способе операций одновременного сравнени преобразуемого импульса со всеми образцовыми уровн ми напр жени и одновременному преобразованию полученного результата сравнени в цифровой код в параллельном наборе из N преобразователей врем -код, с последующим суммированием результатов преобразовани врем -код в цифровом

суммирующем устройстве осуществл етс преобразование энергии (площади) коротких одиночных электрических импульсов сложной формы в цифровой код и получе- 5 ние гистограммы входного сигнала в виде цифровых кодов.

Claims

01.Способ цифрового преобразовани

энергии коротких одиночных импульсов сложной формы в цифровой код, заключающийс в том, что из входного сигнала формируют основной временной интервал с 5 одновременным преобразованием его в основной цифровой код, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет получени гистограммы входного сигнала, одновременно с

0 формированием основного временного интервала формируют N-1 дополнительных временных интервалов, причем формирование основного и дополнительных временных интервалов осуществл ют путем

5 одновременного сравнени входного сигнала с N равномерно распределенными уровн ми опорных напр жений, при этом длительности основного и дополнительных временных интервалов равны времени на0 хождени входного сигнала на соответствующем уровне опорного напр жени , одновременно с формированием основного цифрового кода формируют дополнительные цифровые коды, пропорциональные

5 соответствующим дополнительным временным интервалам, по основному и дополнительным цифровым кодам формируют гистограмму входного сигнала,одновременно с формированием гистограммы суммиру0 ют основной и дополнительный цифровые коды, при этом цифровой код суммы пропорционален энергии входного сигнала.
2. Устройство дл цифрового преобразовани энергии коротких одиночных им5 пульсов сложной формы в цифровой код, содержащее первый преобразователь врем -код , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет получени гистограммы

0 входного сигнала, в него введены N сравнивающих устройств, блок источников образцовых напр жений, N-1 преобразователей врем -код, формирователь сигнала считывани и цифровой сумматор, выход которого

5 вл етс выходной шиной Цифровый выход энергии, а с первой по N-ю группы входов соответственно подключены к выходам соответствующих преобразователей врем - код и вл ютс соответствующими выходными шинами Цифровой выход

гистограммы, информационный вход первого преобразовател врем -код объединен с входом формировател сигнала считывани и подключен к выходу первого сравнивающего устройства, первый вход которого объединен с первыми входами с второго по N-й сравнивающих устройств и вл етс входной шиной, входы считывани с первого по N-й преобразователей врем -код объа №

единены и подключены к выходу формировател сигнала считывани , вход установки в О которого объединен с входами установки в О с первого по N-й преобразователей врем -код и вл етс шиной установки в О, вторые входы с первого по N-й сравнивающих устройств подключены к соответствующим выходам блока источников образцовых напр жений.