Преобразователь средней частоты случайной последовательности импульсов

 

O Г1 g С P„g g Е 291220

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВт ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советсклз

Социалистическил

Реслублин

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 04.VIII.1969 (№ 1353903/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубл ковано 06.1.19?1. Бюллетень ¹ 3

МПК G 06тп 3108

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 621. 314.26 (088,8) Дата опубликования описания 29.111.1971.

Авторы нзоорет ikkk51

P Г. Долматов, В. С. Григорьев, Г. В. Бессарабов и В. Н, Зуеев

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ СЛУ !АЙНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен преобразователь средней частоты случайной последовательности импульсов, содержащий триггер, клкяи, формирователь источники разнопо Ikkpkkkkx напряжешш и интегрирующий усилитель. его работа основана на непрерывных преобразованиях типа «временной интервал — число — — временной интервал».

Цель изобретения заключается в повышении надежности работы и улучшении линейности преобразования при сохранении раоочего диапазона преобразования от средней входной частоты до нуля Достигается она тем, что в преобразователь дополнительно ввсдено пороговое устройство (триггер Шмитта), а в качестве основного преобразу|ощего блока применен интегратор, два раздельных входа которого через ключи, управляемые триггером, соединены с источниками разнополярных напряжений, а выход интегратора соединен с пороговым устройством, выход которого непосредственно подключен к одному из раздельных входов триггера и к ключу, через который преобразуемая случайная последовательность импульсов поступает на второй вход триггера, а также к формирователю выходных импульсов.

На фиг. 1 изображена блок-схема преобразоватсля; на фиг. 2 — временная диаграмма.

Источник случайной последовательности импульсов подключен к зажиму 1 преобразователя. Последовательность импульсов через ключ 2 поступает на нулевой вход статичсского триггера 8, который по нулевому Выходу управляет ключом 4, по единичному выходу — ключом 5. Состояние триггера 8 определяет очередность подачи на раздельные входы интегрирующего усилителя 6 отрицатель ого потенциала от источника напряжения i через ключ 4 на минусовый вход или положительного потенциала от источника напряжений 8 через ключ 5 на плюсовый вход интегрирую15 щего усилителя 6. Выход усилителя 6 соединен с пороговым устройством (триггером

Шмитта) 9, выход которого непосредственно соединен с цепью управления ключа 2, единичным входом триггера 8 и с формирователем Выходных импульсоВ 10, Выход которого является выходом устройства.

На временной диаграмме (фиг. 2) буквами обозначены: а — входная случайная последовательность импульсов, б — выход ключа 2, в — состояние триггера т по нулевому выходу, г — выход интегратора 6, д — выходная случайная последовательность импульсов (представлены импульсами порогового устройства

9).

Предположим, что в исходном положении

291220 триггер 8 находится в состоянии «0» (как показано на фиг. 2). При этом ключ 5 закрыт, ключ 4 открыт, н через него от источника 7

lIB м1п!усовой вход интегрирующего усилителя

6 поступает отрицательное напряжение Ут.

Следовательно, потенциал на выходе последнего нарастает линейно со скоростью

tgn = Clr-, U; где r =-R C2 — постоянная интегрирования;

Cl — коэффициент, учитывающий параметры интегратора;

R-, — входное сопротивление интегратора по минусовому входу;

С2 — емкость в цепи обратной связи интегратора.

Первый импульс входной последовательности перебрасывает триггер 8 из «нуля» в

«единицу». При этом клюк 4 закрывается, поступление напряжения Ут прекращается, а через открывшийся ключ 5 на плюсовый вход интегратора поступает полоркительное напряжение Vs от источника 8. Следовательно, потенциал на выходе интегратора убывает линейно со скоростью Щ = ClrsUs, где

rs=RsC2 — постоянная интегрирования, Rs— входное сопротивление интегратора по плюсовому входу.

На все время понижения потенциала на выходе интегратора импульсы, которые могут появиться на входе устройства, состояние триггера 8 не изменяют. Понижение потенциала на выходе интегратора продолжается до тех пор, пока этот потенциал не достигнет напряжения срабатывания U,.ð порогового устройства 9 (см. фиг. 2), что воспринимается как управляющий импульс, который воздействует на формирователь 10 и одновременно по цепи обратной связи — на ключ 2, запирая его, и на единичный вход триггера 8, возвращая его в состояние «0».

В результате ключ 5 закрывается, ключ 4 открывается, и на минусовый вход интегратора поступает напряжение U7. Потенциал на выходе интегратора повышается, и при достижении порогового напряжения отпускания

U „„порогового устройства последний возвращается в исходное состояние, отработка управляющего импульса прекращается, и ключ 2 открывается. Операция интегрирования с инверсией напряжения U7 длится до прихода очередного импульса входной последовательности через ключ 2 на нулевой вход статического триггера 8, затем следует операция интегрирования с инверсией напряжения

Us и т. д. Таким ооразом в преобразователе осуществляются непрерывные преобразования типа «временной интервал — напряжение— временной интервал».

Как видно из описания и временной диаграммы фиг. 2, преобразованию «временной интервал — напряжение», соответствующему циклу положительного приращения напряжения на выходе интегратора (позиция г), подвергается случайный интервал времени между выходным импульсом устройства и очередным импульсом входной последовательности (позиции д, а, 6). Время второго преобразования «напряжение — временной интервал», прямо пропорционально времени t! u

1Яz коэфII)пциенту gдлиllcllIISI (/ =

tg .

1О 2=Ф! °

Интервал времени между импульсами выходной последовательности определяется как вы« t! 2 (1 + ч) 1 °

15 При переходе к средним значениям справедливы соотношения:

= (1+ q) i„; j„„,„= re„„ где 1 = 1/1+ rt — коэффициент передачи atlaлогового преобразователя;

2з f„, и f „„, — соответственно средние частоты случайных последовательностей импульсов на входе и выходе устройства.

Если входная последовательность импульсов распределяется по Il):àññîíîâñltoìó закону, этот закон сохраняется на выходе аналогового преобразователя.

Изменение средней частоты выходных импульсов достигается регулировкой напряжез!! ния источников 7 и 8 и сопротивлений R7, во входной цепи интегратора 6, причем сгрогая зависимость коэффициента передачи к только от U7, Us, R, Rs обеспечивается на линейном участке интегрирования, но даже при з5 преобразовании большого интервала /1, когда ошибка интегрирования становится значительной, существенного временного сбоя работы аналогичного преобразователя не наблюдается. В этом случае несколько уменьшается ко4р эфф11циент удлинения д интервала (! за счет уменьшения средней скорости нарастания tgo потенциала.

Устройство стало надежнее и при преобразовании возможного малого интервала il, так

45 как при 11(tl,-„, необходимом для повышения потенциала на выходе интегратора от

U,ð до У„в (позиция г), ключ 2 заперт и, следовательно, состояние тригрера 8 .может измениться только после отработки угравляю5р щего импульса пороговым устройством 9. В зависимости от скорости нарастания потенциала от точки U,.ð до U„„, оптимальная дчительность i, „„-„регулируется автоматически.

Пpеgsleт изобpеTеllHя

Преобразователь средней частоты случайной последовательности импульсов, содержащий триггер, ключи, формирователь, два ис5р точника разнополярных напряжений и инте грирующий усилитель, отличаюи!нйся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, он содержит пороговое устройство, выход которого соединен со входами форми65 рователя, триггера и с управляющим вхо !ом

291220

Фиа а б

Фиг.2

Составитель Е. Семенова

Редактор Ь. Е. федотов Техред. Т. И. Курилко Корректор Л. А. Царькова

:-:аква 776 Тираж 473 Подпи .иос

Ц1!ИИПИ Комитета по делам изооретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4 5

Загорская типография одного из ключей, через который вход всего устройства подключен к другому входу триггера, а источники разиополярных иапряхкеяий через соответствующие ключи соединены со входами епетсгрируюееесго усепзителя, выход которого почил!Оче!l ко Входу lopol Îå10ÃÎ 1ст рой ства.