SU982077A1 - Устройство дл регистрации однократных сигналов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОДНОКРАТНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  исследовани  однократных сигналов.

Известно устройство дл  регистрации однократных сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, блок квантовани , генератор импульсов , счетчик, блок управлени  и блок пам ти С1 .

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность регистрации,

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регистрации однократных сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, блок :свантовани , блок пам ти и блок управлени  2.

Недостатком данного устройства  вл етс  также низка  точность регистрации за счет потери высокочастотных составл ющих между соседними отсчетами.

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  регистрации однократных сигналов, содержаи1ее блок квантовани  входного сигнала

по уровню, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразовател , первый и второй выходы которого соединены с первым входом блока управлени  и информационным входом первого блока пам ти соответственно , адресный и управл ющий входы первого блока пам ти подключены к илходу адресного блока и первому ai10 ходу блока управлени  соответственно , а выход - к первому входу индикатора и генератор тактовых импульсов , первый выход которого подключен к счетному входу первого счет15 чика, вход начальной установки которого соединен с входом начальной установки адресного блока и вторым выходом блока управлени , а выход с вторым входом блока управлени ,

20 содержит первую схему сравнени , первый вход которой подключен к второму выходу аналого-цифрового преобразовател , а первый выход - к первому входу адресного блока, первый ре25 гистр, информационный вход которого соединен с вторым выходом первой схема сравнени , вход начальной установки - с вторым выходом блока управлени , а выход - с вторым входом 30 первой схемы сравнени , второй регистр , входы которого подключены к выходам адресного блока и первого счетчика соответственно, вторую схему сравнени , первый и второй информационные и управл ющие входы которой соединены с выходом второго регистра , .выходом адресного блока и третьим выходом блока управлени  соответственно, а выход - с вторым входом адресного блока, второй счетчик , счетный вход которого полключен к четвертому выходу влока управлени , третий счетчик, вход началь1ной установки которого соединен с вторым выходом блока управлени , а счетный вход - с вторым выходом генератора тактовых импульсов, блок вычитани , входы которого подключены к выходам второго и третьего счетчиков , а выход - к второму входу индикатора , второй блок пам ти, информационный , адресный и управл ющий вход которого соединены с выходом первого счетчика, выходом адресного блока и первым выходом блока управлени  соответственно , и третью схему сравнени , входы которой подключены к выхо дам второго блока пам ти и третьего счетчика, а выход соединен с третьим входами блока управлени  и адресного блока. Кроме того, блок управлени  содер жит генератор синхроимпульсов, вход которого  вл етс  первым входом блока , а выход подключен к входу регист ра сдвига, разр дные выходы которого  вл ютс  соответственно вторым и чет вертым выходами блока, и триггер, единичный и нулевой входы которого  вл ютс  соответственно вторым и третьим входами блока, а единичный и нулевой выходы - первым и третьим выходами блока соответственно, а син хровход соединен с входом генератора синхроимпульсов. На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства) на фиг. 2 пример квантовани  сигнала) на фиг.3 таблица регистрируемых значений} на фиг. 4 - пример восстановлени  сигнала. Устройство содержит блок 1 кванто вани  входного сигнала по уровню, аналого-цифровой преобразователь 2, первый блок 3 пам ти, индикатор 4, первую схему 5 сравнени , первый регистр б, втррой регистр 7, вторую схему 8 сравнени , блок 9 управлени  адресный блок 10, первый счетчик 11, генератор 12 тактовых импульсов,второй счетчик 13, второй блок 14 пам т третью схему 15 сравнени , блок 16 вычитани , третий счетчик 17, генератор синхроимпульсов 18, регистр 19 сдвига и триггер 20. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы блок 9 упрэвленийобнул ет первый 11 и третий 17 счетчики , а также первый регистр 6 и адресный блок 10. Входной сигнал х (t ) в момент его пересечени  (фиг. 2 ) с уровнем квантовани  Yi, , преобразуетс  в аналогоцифровом преобразователе (АЦП) 2 в цифровой код Х. С выхода МЩ 2 в момент пересечени  сигналом X(t) уровн  квантовани  Y поступает управл ющий сигнал на первый вход блока 9 управлени , под действием которого вырабатываютс  необходимые сигналы дл  записи в первый 3 и второй 14 блоки пам ти. При этом в первый блок 3 пам ти записываетс  закодированное значение сигнала Х, , а во второй блок 14 пам ти - соответствующий дискретный отсчет времени t. Однов эеменно с этим происходит сравнение рервой схемой 5 сравнени  значени  Х со значением (нулем), хранимом в первом регистре б. Так как коды различны , то под действием первой схемы 5 сравнени  на адресный блок, поступает управл гаций сигнал, адрес (номер позиции пам ти ) увеличиваетс  на единицу после записи значений Х и t .Значение сигнала Х/( также записываетс  на первый регистр.б. В момент 1 (фиг, 2} пересечени  сигналом X(t) уровн  квантовани  У сигнал преобразуетс  в цифровой код Х, который запоминаетс  в первый блок 3 пам ти, а во второй блок 14 пам ти запоминаетс  отсчет времени tn.. Одновременно с этим сравниваютс  уровни квантовани , пересекаемые сигналом X(t) в соседних зарегистрированных отсчетах времени tj. В предлагаемом устройстве это сравнение осуществл етс  по зарегистрированным значени м сигнала Х и .Х, соответствующих этим уровн м квантовани . Эту операцию выполн ет перва  схема 5 сравнени . На первый вход этой схемы с АЦП 2 поступает код Х,г, а на второй вход - код Х,, с выхода первого регистра 6 пам ти. Так как коды разные, то в адресном блоке 10 на единицу увеличиваетс  номер позиции пам ти после записи значений /j и t,j. Значение сигнала Х,; также записываетс  в первый регистр б. . . В момент tj (фиг. 2) пересечееиц . сигналом X(t) уровн  квантовани  Yj, сигнал преобразуетс  в цифровой код Xj,который запоминаетс  в первый блок 3 пам ти, а во второй блок 14 пам ти запоминаетс  дискретный отсче ,т времени tj , Одновременно с этим сравниваютс  значени  сигнала Xj и Xj первой схемой 5 сравнени . Так как коды разные, то после записи значений Xj и tj номер позиции пам ти увеличиваетс  на единицу.

Значение сигнала Xj записываетс  в первый регистр 6.

В момент t (фиг. 2 ) второго пересечени  сигналом X(t ) уровн  квантовани  Yj сигнал преобразуетс  в цифровой код Xj, который запоминаетс  в первый блок 3 пам ти, а во второй блок 14 пам ти запомийаетс  дискретный отсчет времени t. Одновременно с этим первой схемой 5 сравнени  сравниваютс  значени  Xj и Xj. Так как коды равны, т.е. уровень квантовани  один и тот же, то номер позиции пам ти остаетс  прежним (фиг. 3).

В момент 15(фиг. 2) пересечени  сигналом X(t) уровн  квантовани  Y сигнал преобразуетс  в цифровой код X,j, который запоминаетс  в первый блок 3 пам ти, а во второй блок 14 пам ти запоминаетс  дискретный отсчет времени t5 Одновременно с этим первой схемой 5 сравнени  сравниваютс  значени  сигнала Х и X,j,. Так как коды различны, то номер позиции пам ти увеличиваетс  на единицу.Значение Xj з аписываетс  в первый регистр б пам ти и т.д.

При окончании регистрации (переполнении первого счетчика 11 ) во второй регистр 7 записываетс  номер позиции пам ти Q 11, соответствующий последнему значению сигнала Хо J1 отсчету времени t. Одновременно р этим блок 9 управлени  вырабатывае сигналы, необходи1«ие дл  считывани  информации с первого 3 и второго 14 блоков пам ти. Так как на оба входа второй схемы 8 сравнени  поступает код одного и того же номера позиции пам ти Q 11, один с выхода адресного блока, другой с выхода второго регистра 7, и на вторую схему 8 сравнени  проходит с блока 9 управлени  стробирующий сигнал, то в адресном блоке 10 устанавливаетс  нулевой номер позиции пам ти. Поэтому зарегистрированные значени  вывод тс  в той же последовательности, что и записывались . На основании выведенных значений сигнала и отсчетов времени происходит восстановление формы сигнала .

В момент t; (фиг. 4 ) с выхода первого блока 3 пам ти в индикатор 4 устанавливаетс  код сигнала Хр, определ ющий положение свет щейс  точки по вертикали. Код отсчета времени tj из второго блока 14 пам ти поступает на один из входов третьей схемы 15 сравнени , на второй вход которой поступает тот же код с выхода третьего счетчика 17, который, проход  через блок 16 вычитани  на индикатор 4, определ ет положение свет щейс . точки по горизонтали. Так как коды, поступающие на входы третьей схемы 15 сравнени , равны, то на единицу увеличиваетс  номер позиции адресного блока 10, а блоком 9 управлени  вырабатываютс  сигнгьпы воспроизведени  с первого 3 и второго 14 блоков пам ти. Вследствие этого из первого блока 3 пам ти выводитс  код сигнала Хр+, но не устанавливаетс  в индикатор 4. Код отсчета времени tj4i с выхода второго блока пам ти 14 поступает на первый вход третьей

схемы 15 сравнени . С каждым тактовым импульсом воспроизведени , поступающим с генератора 12 тактовых сигналов , увеличиваетс  код третьего счетчика 17, а следовательно смещаетс 

по горизонтали свет ща с  точка, соответствующа  коду сигнала Х. в момент t: коды, поступающие на входы третьей схемы 15 сравнени , равны, поэтому с выхода первого блока 3 пам ти в индикатор 4 устанавливаетс  код сигнала X р , определ ющий положение последующих свет щихс  точек. Так как коды, поступающие на входы третьей схемы 15

сравнени , равны, то на единицу увеличиваетс  номер позиции адресного блока 10, а блоком 9 управлени  вырабатывг ,ютс  сигналы воспроизведени  с первого 3 и второго 14 блоков

пам ти.

Вследствие этого из первого блока

3 пам ти выводитс  код сигнала , о не устанавливаетс  в индикатор 4, Код отсчета времени t.j + ,j с выхода второго блока 14 пам ти поступает на

первый вход третьей схемы 15 сравнени . С каждым тактовым импульсом воспроизведени  по горизонтали смеаетс  свет ща  точка, соответствуюа  коду сигнала Хр(фиг. 4) и т.д.

Число отсчетов времени восстановленного сигнсша может превышать исло отсчетов времени, выводимых на индикатор 4, так как емкость второго блока 14 пам ти превышает емкость индикатора 4. Дл  того, чтобы не потер ть высокую точность регистрации, достигнутую при записи, отображаетс  часть восстановленной форкы сигнала X(t). Дл  просмотра формы всего

восстановленного сигнала Х( t) предусмотрен сдвиг изображени . Код отсчета времени определ ет положение свет щейс  точки по горизонтали. Поэтому, если увеличивают, или уменьшают

этот код, то свет ща с  точка, соответствующа  этому моменту времени, сдвигаетс  по индикатору 4 то вправо , то влево. В том случае, если увеличивают или уменьшают (смещать) код

отсчетов времени всего восстановленного сигнала X(t ) на одинаковую величину Ф, то происходит сдвиг всего изображени  на величину Ф.

С помощью блока 9 управлени  увеличивают или уменьшают код второго

Claims (2)

1. счетчика 13, который также поступает на блок 16 вычитани , на второй вход которого с выхода третьего сче чика 17 поступает кол отсчетов . Таким образом осуществл етс  сдв изображени . После, вывода последнего зарегист рованного значени  сигнала Х(, и отсчета времени t коды, поступающие на входы второй схемы 8 сравнени , равны. Поэтому адресный блок 10 обн л етс , и последовательность вывода зарегистрированных значений повтор  етс . Предлагаемое устройство позвол е повысить точность регистрации однократных сигналов, что предполагает большой экономический эффект, особе но при исследовании трудноповторимы и дорогосто щих экспериментов. Формула изобретени  1. Устройство дл  регистрации одно кратных сигналов, содержащее блок квантовани  вкодного сигнала по уро ню, выход которого подключен к вход аналого-цифрового преобразовател , первый и второй выходы которого сое динены с первым входом блока управлени  и информационным входом первого блока пам ти соответственно, адресный и управл ющий входы первого блока пам ти подключены к выходу адресного блока и первому выходу блока управлени  соответственно , а выход - к первому входу индикатора и генератор тактовых импульсов , первый выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, вход начальной установки которого соединен с входом начальной установки адресного блока и вто рым выходом блока управлени , а выход - с вторым входом блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точност устройства, оно содержит первую схе му сравнени , первый вход которой подключен к второму выходу аналогоцифрового преобразовател , а первый выход - к первому входу адресного блока, первый регистр, информационный вход которого соединен с вторы выходом первой схемы сравнени , вхо начальной установки - с вторым выходом блока управлени , а выход - с вторым входом первой схемы сравнени , второй регистр, входы которого подключены к выходам адресного, блока и первого счетчика соответственно, вторую схему сравнени , первый и второй информационные и управл ющий входы которой соединены с выходом-второго регистра, выходом адресного блока и третьим выходом блока управлени  соответственно, а выход с вторым входом адресного блока, второй счетчик, счетный вход которого подключен к четвертому выходу блока управлени , третий счетчик, вход начальной установки которого соединен с вторым выходом блока управлени , а счетный вход - с вторым выходом генератора тактовых импульсов , блок вычитани , входы которого подключены к выходам второго и третьего счетчиков, а выход - к второму входу индикатора, второй блок пам ти , информационный, адресный и управл ющий входы которого соединены с выходом первого счетчика) выходом адресного блока и первым йыходом блока управлени  соответственно, и третью схему сравнени , входы которой подключены к выходам второго блока пам ти и третьего счетчика, а выход соединен с третьими входами блока управлени  и адресного блока. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит генератор синхроимпульсов , вход которого  вл етс  1Г1ервым входом блока, а выход подключен к входу регистра сдвига, разр дные выходы которого  вл ютс  соответственно вторым и четвертом выходами блока, и триггер единичный и нулевой входы которого  вл ютс  соответственно вторым и третьим входами блока, а единичный и нулевой выходы - первым и третьим выходами блока соответственно, а синхровход соединен с входом генератора синхроимпульсов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гормон, Коннели. Проста  система дл  цифровой регистрации данных импульсного эксперимента по изучению кинетики химических реакций .- Приборы дл  научных исследований ,1972 ,№ 8.
2. 2.Авторское свидетельство СССР№ 703846, кл. G Об К 15/18, 1979 (прототип ).

   + --H

   -if tg -Ц

   Заг о/ инаютей и uffM /ffvafcfnfS

   /I /. :-,...j 4 pY

   .LJ,IJJJJXQJ X,

   tgtfj in ifs

   i

   n

   .2