SU789802A1 - Устройство дл преобразовани пиковых значени сигнала в код - Google Patents

Description

I

Изобретение ОТНОСИТСЯ к автоматическому управлению и предназначено дл  применени  Б цифровых измерительных приборах и устройствах ввода информации .

Известно устройство дл  преобразовани  пиковых значений сигнала в код, содержёидее аналого-цифровой преобразователь , аналоговое запоминающее устройство, пороговое устройство flj .

Однако устройство имеет низкую помехоустойчивость.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  преобразовани  пиковых значений сигнала в код, содержащее аналого-цифровой преобразователь , соединенный с выходом аналогового запоминающего устройства .

Пороговое устройство соединено с триггером 2.

Однако и это устройство имеет ограниченный частотный диапазон и низкую помехоустойчивость.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона и повышений помехоустойчивости.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  преобразовани 

пиковых значений сигнала в код, содержащее аналого-цифровой преобразователь , аналоговое запоминающее устройство , устройство определени  пиS ковых значений сигнала, элементы ИЛИ и И-НЕ, триггер, два масштабных усилител , введены ждущий мультивибратор и блок разр да емкости мультивибратора , причем выход элемента

10 И-НЕ соединен с управл ющим входом аналогового запоминающего устройства , с первым входом ждущего мультивибратора и через блок разр да емкости мультивибратора соединен с

15 вторым входом ждущего мультивибратора .

Выход ждущего мультивибратора через формирователь импульсов заднего фронта соединен со вториым входом

20 триггера.

В устройство также введены второе устройство определени  пиковых значений сигнала и элемент ИЛИ, причем выходы устройств определени  пиковых значений сигнала через элемент ИЛИ соединены с первым входом элемента И-НЕ.

Кроме того, ждущий мультивибратор выполнен на трех элементах И-НЕ,

30 диоде, резисторе и кснденсаторе.

причем первый вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ, с первым входом третьего элемента И-НЕ и через последовательно соединенные резистор и диод с первой обкладкой конденсатора, вторым входом третьего элемента И-НЕ И второй входной шиной ждущего мульт вибратора, втора  обкладка конденсатора соединена с общей шиной устройства , выход третьего элемента И-НЕ соединен со вторым входом.перво го элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходной шиной ждущего мультивибратора и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первой входной шиной ждущего мультивибратора.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема устройства на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства..

Устройство содержит масштабные усилители 1 и 2, аналоговое запоминающее устройство 3, аналого-цифровой преобразователь 4, устройства 5 б определени  пиковых значений , триггер 7, элемент ИЛИ 8, элементИ-НЕ 9, ждущий мультивибратор 10, блок 11 разр да емкости мультивибратора , формирователь 12 импульсов заднего фронта. Устройство 5 состоит из компаратора 13, диодов 14 и 15, конденсаторов 16 и резисторов 17, 18, 19. Устройство б состоит из компаратора 20, диодов 21 и 22, конденсатора 23 и резисторов 24, 25, 26, ждущий мультивибратор состоит из элементов И-НЕ 27, 28, 29, конденсатора 30, диода 31 и резистора 32, блок11 состоит из диода 33 и резистора 34.

Формирователь 12 состоит из инвертора 35, элемента И-НЕ 36, резистора 37, конденсатора 38.

Устройство работает следующим образом .

Входной сигнал через масштабный усилитель 1 поступает в аналоговое запоминающее устройство 3 дл  запоминани  его пикового значени , аналоцифровой преобразователь 4 производит преобразование пикового значени  сигнала в цифровой код. Запись пиковых значений производитс  с помощью устройств 5 и б, выходные сигналы которых через элементы ИЛИ 8 и И-НЕ 9 поступают на управл ющий вход аналогового запоминающего устройства 3. Устройство 5 определ ет моменты прохождени  пиковых значений положительного сигнала, а устройство б моменты прохождени  пиковых значений отрицательного входного сигнала.

Устройство 5 дл  положительного сигнала работает следующим образом.

Сигнал поступает на одну диагонал мостовой схемы, состо щей из диодов 14 и 15, конденсатора 16 и резисторов 17, 18 и 19, с другой диагонали на входы компаратора 13 снимаетс  сигнал небаланса мостовой схемы. При поступлении на вход устройства 5 по1Г1Ожительного импульса конденсатор 16 1ерез диод 14 начинает зар жатьс  и ; зар жаетс  до пикового значени  входного сигнала. Во врем  зар да конденсатора 16 потенциал на движке резистора 17 больше напр жени  на конденсторе 16.Мостова  схема разбалансирована .Баланс мостовой схемы наступает при равенстве напр жени  на конденсаторе 16 и потенциала,снимаемого с движка резистора 17.Это происходит при пиковом значении сигнала.При уменьшении входного сигнала снова наступает разбаланс моста,но уже в другую сторону.Потенциал на движке резитора 17 меньше напр жени  на конденсторе 16. Величина резистора 19 рассчитана так, что крутизна кривой разр да меньше крутизны задних фронтов импульсов полезного сигнала. Во врем  прюхождени  пикового значени  знак сигнала небаланса,в диагонали моста, подключе41ной к входам компаратора 13,. измен етс  на противоположный . Компаратор 13 формирует на выходе импульсы с крутыми фронтами , задние фронты их совпадают с пиковыми значени ми входного сигнала (напр жение фиг. 2). Точное совпадение выставл етс  движком резистора 17 при регулировке устройства . Определ ютс  все пиковые значени  ВХОД.НОГО сигнала, вызванные как полезной составл ющей А, так и составл ющей помехи al, а2, аЗ .... Но это происходит до тех пор, пока входной сигнал не достигнет максимального значени  А. После этого промежуточные пиковые значени  не фиксируютс , так как крутизна кривой разр да U.JJ, конденсатора 16 выбрана мень .ше крутизны заднего фронта импульса полезного сигнала Ug,,. После разр да конденсатора 16 до уровн  составл ющей помехи (Ugi(, на фиг. 2), при новом зар де конденсатора 16 снова начинают фиксироватьс  все пиковые значени  входного сигнала Ц хУстройство 6 работает аналогичным образом.

Однако изменение пол рности включени  диодов 21 и 22 обеспечивает .определение пиковых значений отрицательного сигнала. Выходные импульсы устройств 5 и б объедин ютс  с помощью элемента ИЛИ 8, на вьаходе которого по вл ютс  импульсы, определ ющие пиковые значени  положительного и отрицательного сигналов.

Claims (4)

1. С выхода элемента И-НЕ 9 на вход ждущего мультивибратора 10 поступают отрицательные импульсы Uj, задние фронты с1, с2, сЗ которых совпадают с пиковыми значени ми входного сигнала , а2, аЗ ... . При поступлении очередного импульса (i на выхо де элемента И-НЕ 27 устанавливаетс  уровень 1, а конденсатор 30, если на нем есть напр жение, разр жаетс  через блок 11 и выход элемента И-НЕ После окончани  этого импульса конде сатор 30 начинает зар жатьс  через о ратное сопротивлениедиодов 31,33 и зар дитс  (при отсутствии следующего импульса) до потенциала срабатывани  элемента И-НЕ 28 за врем  IM (м дл тельность одиночного импульса ждущего мультивибратора 10). Под воздейст вием элемента И-НЕ 28 на выходе элемента И-НЕ 29 (Цр) происходит переключение уровн  сигнала из О в 1 Если до истечени  периодаt| на вьссод элемента И-НЕ 9 по вл етс  следующий отрицательный импульс, то конденсатор 30 снова разр жаетс  и не происх дит переключени  уровн  сигнала на выходе элемента И-НЕ 29 (импульсы с1,с2,сЗ ...) .Таким образом,при пери оде следовани  импульсов Тцмп ( гдеТиу,,,- длительность импульса) на выходе мультивибратора 10 после первого импульса будет посто нный уровень лог. О. Импульсы с выхода жду щего мультивибратора 10 по вл ютс  только при условии Тцмп71м+ нм1. Формирователь 12 формирует узкие импульсы 1)2. ° заднему фронту выходных импульсов ждущего мультивибратора 10, длительностью, определ емой цепью конденсатора 38 и резистора 37, Эти импульсы, как сигнал Пуск, поступают на управл ющий вход аналогоцифрового преобразовател  4 дл  запуска его в режим преобразовани  и на вход триггера 7, который закрывает прохождение импульсов через элемент И-НЕ 9. Таким образом производитс  запись в аналоговое запоминающее устройство 3 всех пиковых значений входного сигнала до по влени  максимального пикового значени  А,  вл ющегос  пиковым значением полез ного сигнала. Импульсом, соответствующим этому пиковому значению () производитс  запуск аналого-цифрового преобразовател  4 и запрет поступлени  новых импульсов с yctройств 5 и б. После окончани  пре-. образовани  на вход триггера 7 .поступает сигнал, который переключает триггер 7, открыва  элемент И-НЕ 9 дл  прохождени  следующих импульсов с устройств 5 и 6. Сигналы Пуск и КП поступают в ЦВМ дл  синхронизации передачи цифрового кода. Пере дача в ЦВМ цифрового кода N произво дитс  по внешнему сигналу Считывание . Устройство обеспечивает также ав томатическую установку порога срабатывани  в зависимости от уровн  помехи. -Порог срабатывани  Упофвсегд ;превышает уровень помехи вели чину Up (см. фиг. 2). Величина Uf зависит от величины t и посто нной времени разр да конденсатора 16 (или 23),. котора  может регулироватьс  изменением величи } резисторов 19 и 26. Это повышает помехоустойчивость устройства при изменении уровн  помех и позвол ет не устанавливать специальное пороговое устройство. Устройство позвол ет производить обработку входного сигнала с частотой следовани  пиковых значений полезного сигнала. Применение предлагаемого устройства , позвол ет повысить помехоустойчивость , точность и расширить функциональные возможности устройств ввода цифровых управл кнцих комплексов и цифровых измерительных приборов . Формула изобретени  1. Устройство дл  преобразовани  пиковЕлх значений сигнала в код, содержсодее аналого-цифровой преобразователь , первый вход которого соединен с выходом аналогового запоминающего устройства, устройство определейи  пиковьис значений сигнала, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом триггера, . первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , а второй вход - с его вторым входом, первый вход аналогово1 о запоминающего устройства соединен через первый масштабный элемент -с входом второго масштабного элемента, выходы которого соединены с входами устройства дл  преобразовани  пиковых значений сигнала в код, отличающеес  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона и повышени  помехоустойчивости, введены ждущий мультивибратор и блок разр да емкости мультивибратора, причем выход элемента И-НЕ соединен с управл к цим входом аналогового запо .минающего устройства, с первым входом ждущего мультивибратора и через блок разр да емкости мультивибратора соединен со вторйлм входом ждущего мультиви братора.
2. 2.Устройство по п. 1,о т л и чающеес  тем, что выход ждущего мультивибратора формирователь импульсов заднего фронта соединен со вторьм входом триггера.
3. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о тличающеес  тем, что в него введены второе устройство определени  пиковых значений сигнала и элемент ИЛИ, причём выходы устройств определени  пиковых значений сигнала через элементы ИЛИ соединены с первым входом элемента И-НЕ. ,
4. 4. Устройство по пп. 1-3, о т У1ичающеес  тем, что жду