SU1700588A1 - Устройство магнитной записи сигналов измерительной информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике магнитной записи и может использоватьс  в системах измерений и регистрации дл  автоматизации экспериментальных исследований . Цель изобретени  - повышение быстродействи  канала записи путем сжати  динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровн  входных информационных сигналов . Дл  этого в устройство введен управл емый делитель 7 опорного напр жени , включенный между источником 8 опорного напр жени  и опорным входом ЦАП 9 и соИзобретение относитс  к приборостроению , а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в системах измерений и регистрации дл  автоматизации Экспериментальных исследований. Цель изобретени  - повышение быстродействи  канала записи путем сжати  динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровн  входных информационных сигналов . На фиг.1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 единенный управл ющим входом с первым параллельным выходом регистра 6 последовательного приближени . Дл  входных сигналов Ux, поступающих по информационной шине 10 высокого и низкого уровней , устанавливаютс  различные опорные уровни -Um и (Jo, причем диапазон U0 может быть в 2, 4, 8,... раз меньше Um. При байтовой организации записи на нбситель формирователь 2 маркерного сигнала обеспечивает разделение информационных 8-разр дных слов однобитовым маркером. Формирование различных напр жений U0 и Um в зависимости от уровн  входных сигналов позвол ет уменьшить динамический диапазон преобразованной информации (число разр дов информационного слова, записываемого на носитель магнитной записи ) на 2-3 разр да по сравнению с динамическим диапазоном входной информации, тем самым на 25-40% повышаетс  быстродействие канала записи, так как при меньшем числе разр дов преобразованной информации может быть соответственно увеличена тактова  частота записи. 3 ил. временные диаграммы его работы дл  входных сигналов различного уровн . Устройство (фиг.1) содержит тактовый генератор 1 (генератор импульсов), выходом подсоединенный к тактовым входам формировател  2 маркерного сигнала, блока 3 записи и аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 4, который включает о себ  компаратор 5, выходом подключенный к информационному входу регистрл6 последовательного приближени  (РПП) К схьду разрешени  РПП 6, а также к м ркеоь.гч входу блока 3 записи подсоединен i |чч мироьател  (Л С vj О о ел 00 00

Description

2 маркерного сигнала, Тактовый вход РПП б  вл етс  тактовым входом АЦП 4,

К первому параллельному выходу РПП 6 подключен управл ющий вход управл емого делител  7 опорного напр жени , включенного между выходом источника 8 опорного напр жени  и опорным входом цифроаналогового преобразовател  (ЦАП) 9. К соответствующим информационным входам ЦАП 9 подсоединены остальные параллельные тактовые выходы РПП 6, последовательный выход которого подключен к информационному входу блока 3 записи. Выход ЦАП 9 св зан с одним входом компаратора 5, к другому входу которого подключена входна  информационна  шина 10.

Устройство работает следующим образом .

Входной информационный сигнал Ux по шине 10 поступает на компаратор 5, где он сравниваетс  с уравновешивающим сигналом UcC выхода ЦАП 9; результат сравнени  (сигнал В, фиг.2, 3) с выхода компаратора занос т в РПП 6. Этот сигнал, сдвинутый на один такт, с выхода РПП 6 (сигнал Д на фиг.2, 3) поступает н-а информационный вход блока 3 дл  записи на носитель (на фиг.1 не показан) магнитной записи.

Преобразование входного сигнала осуществл ют поразр дным уравновешиванием . По нулевому сигналу Б (фиг.2, 3) в период времени (ti-ta) записывают маркер 1и осуществл ют запуск РПП 6. На интервале (ta-ts) по сигналу Г (с выхода РПП) управл емым делителем 7 формируют опорное напр жение , равное Uo, и определ ют диапазон измерени , т.е. сравнивают входной сигнал U с опорным: Uc U0. Если , то в конце такта сигнал Г возвращаетс  в единичное состо ние (фиг.2), при этом сигнал на выходе делител  7 равен Um, Который  вл етс  опорным дл  диапазона входных сигналов высокого уровн  (при Ux U0). Если Ux U0 (сигнал диапазона низкого уровн ), то сигнал Г остаетс  нулевым, а измерение осуществл ют в диапазоне U0 (фиг.З). После определени  диапазона (после момента ts) измер ют входной сигнал поразр дным уравновешиванием. Если ЦАП 9 включен в режиме четырехквадрант- ного перемножител , источник 8 опорного напр жени  может быть однопол рным (иметь один выход); если же ЦАП 9 включен 13 режиме двухквадрантного перемножител , то источник 8 должен быть двухпол р- ным.

Тактирование устройства осуществл ют по сигналам А с выхода тактового генератора 1, один такт (период) которого соответствует временному интервалу одного бита. Преобразование сигнала производ т в одно слово. Слова (отсчеты) разделены маркерами (сигнал Б на фиг.2, 3| с выхода формировател  2, который можег быть выполней на двоичном счетчике. Длительность маркера равна одному тактовому периоду (одному биту).

При байтовой (8-разр дной) организации записи один разр д слова соответствует информации о диапазоне измерени , а остальные семь разр дов - измерительной информации. Байты раздел ют однобитовым маркером. Точность измерени  при этом составл ет около 1 % (40 дБ).

Диапазон U0 может быть в 2,4,8,... раз меньше опорного напр жени  Um сигналов высокого уровн . При Um/U0 8 8-разр дна  запись соответствует динамическому диапазону входных измерительных сигналов , равному 10 разр дам (60 дБ), при Um/U0 16 и 10-разр дных словах записи эквивалентом  вл етс  динамический диапазон входных сигналов 11-12 разр дов (до 75 дБ). Таким образом, после преобразовани 

запись на носитель магнитной записи осуществл ют с меньшим числом разр дов преобразованной информации, т.е. производитс  ее сжатие (уменьшаетс  избыточность ), за счет чего может быть увеличена

тактова  частота записи, т.е. повышено быстродействие канала записи.

По сравнению с базовым объектом - измерительной системой из накопител  (КНМЛ) Н083 и регистратора Н090, обладающей быстродействием 12 тыс. отсчетов/с в режиме пр мой регистрации (без сжати  12-разр дных слов), предлагаемое устройство позвол ет регистрировать 15-17 тыс. отсчетов/с, т.е. быстродействие повышаетс  на 25-40%.

Изобретение может найти применение при автоматизации экспериментальных исследований в различных област х техники.

45

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство магнитной записи сигналов измерительной информации, содержащее блок записи, тактовый генератор, выходом подключенный к тактовым входам блока записи и аналого-цифрового преобразовател , включающего в себ  источник опорного напр жени , регистр последовательного приближени , цифроаналоговый преобразователь , выходом подсоединенный кодному входу компаратора, к другому входу которого подключена входна  информационна  шина, а к выходу компаратора - информационный вход регистра последовательного приближени , о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  канала записи путем сжати  динамического диапазона сигналов преобразованной информации Б зависимости от уровн  входных информационных сигналов, в него введены формирователь маркерного сигнала, входом соединенный с выходом тактового генератора, а выходом - с маркерным входом блока записи и с входом запуска регистра последовательного приближени , тактовый вход которого  вл етс  тактовым входом аналого-цифрового преобразовател , и управл емый делитель

   0

   опорного напр жени , включенный между выходом источника опорного напр жени  и опорным входом цифроаналогового преобразовател , при этом последовательный выход регистра последовательного приближени  подключен к информационному входу блока записи, первый параллельный тактовый выход - к управл ющему входу управл емого делител  опорного напр жени , а остальные параллельные тактовые выходы - к соответствующим информационным входам цифроаналогового преобразовател .

   Um

   Т +-+

   (1с