Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов

 

Союз Соеетскид

Социалистическнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЗЧОРСКОНУ СЬ ЕТЕЛЬСТВУ (ii>773504 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1804.79 (21) 2754925/18-21 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет р1)м. кл.з

G 0 R 13/22

ГосударственнмЯ комнат

СССР но делам нзобретеннЯ н откр ытнЯ

Опубликовано 231080. бюллетень М39 (S3) Ю((681. 142. . 9 (088. 8) Дата опубликования описания 231080 (72) Автор изобретения

A. Г. Петрович (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является цифровой стробоскопический преобразователь, содержащий генератор стробимпульсов, блок автосдвига импульсов, смеситель, аналого-цифровой преобразователь, блок управления и реверсивный. счетчик (1) .

Недостатком этого устройства является большая погрешность преобразования. 15

Цель изобретения — уменьшение погрешности преобразования.

С этой целью цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий генера- 20 тор стробимпульсов, вход запуска которого соединен с выходом блока автосдвига импульсов, а выход — с первым входом смесителя, второй вход которого подключен к шине исследуе- 25 мого сигнала и входу синхронизации блока автосдвига импульсов, выход— к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя и входу блока управления, а третий вход - к выходу пер- 30 вого цифроаналогового преобразователя, входами связанного с выходами реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, снабжен счетчиком импульсов, регистром памяти, вторым цифроаналоговым преобразователем и элементом И, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления, выход — к счетному входу реверсивного счетчика, а сигнальный вход — к счетному входу счетчика импульсов и выходу аналого-цифрового преобразователя, вход запуска которого связан с выходом блока автосдвига импульсов, а вход эталонного напряжения — с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход знакового разряда которого соединен с первым выходом блока управления, а кодовые входы — с выходами регистра памяти, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока управления, а кодовые входы — к выходам счетчика импульсов, установочным входом связанного с четвертым выходом блока управления, второй выход которого соединен со счетным входом декады реверсивного счетчика, а шестой выход

773504 с управляющим входом блока антосднига импульсов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из генератора

1 стробоимпульсов смесителя 2, аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

3, элемента 4 И, реверсивного счетчика 5, первого цифроаналогового преобразователя 6 (ЦАП), счетчика 7 импульсов, регистра 8 памяти, второго цифроаналогового преобразователя 9 (ЦАП), блока 10 управления и блока 11 автосднига импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на второй вход смесителя 2 и вход синхронизации блока 11 автосдвига импульсов, первый из выходных импульсон которого запускает генератор 1 стробоимпульсов и AUII 3. На выходе смесителя 2 возникает расширенный импульс, амплитуда которого пропорциональна разности мгновенного значения сигнала в момент стробиронания и напряжения, подаваемого с выхода

ЦАП 6. Этот импульс поступает на сигнальный вход АЦП 3 и на вход блока 10 управления.

25

При первом стробировании блок 10 обеспечивает прохождение импульсов кода с выхода АЦП 3 на счетный вход 6Î реверсинного счетчика 5. С выхода реверсивного счетчика 5 информация в параллельном коде поступает на входы ЦАП 6. Выходные напряжение ЦАП 6 равно мгновенному значению преобраэуе-65

В зависимости от полярности рас-. ширенного импулЪса блок 10 управления вырабатывает управляющее напряжение для установки необходимости направления счета реверсивного счетчика 5 и полярности выходного напряжения ЦАП 9, которое противоположно по знаку преобразуемому сигналу и используется н качестве эталонного напряжения для AHTI 3.

Напряжение на выходе интегратора АЦП 3 к концу первого такта ин- 4О тегрирования пропорционально амплитуде выходного сигнала смесителя 1.

С момента начала второго такта напряжение на выходе интегратора уменьшается со скоростью, определяемой величиной выходного напряжения ЦАП

9, и через интервал времени, пропорциональный амплитуде выходного сигнала смесителя, возвращается к исходному значению. Этот интервал времени греобразуется н импульсы последовательно кода. Первое и второе стробирование происходит в одной и той же точке исследуемого сигнала, а МоМВНТ третьего стробирования сдвигается во времени относительно сигнала. мого сигнала н момент стробирования при выполнении условия

К„. К, . К. - 1, (1) . где К, К, К - коэффициенты передачи смесйтелл 2, АЦП 3 и ЦАП 6.

Выполнение условия (1) обеспечивается выбором напряжения на выходе

ЦАП 9.

Второе стробиронание той же точки сигнала используется для определения изменившегося за период стробиронания коэффициента передачи смесителя 2 и изменения выходного напряжения ЦАП 9 до выполнения условия (1). Для этого после окончания второго такта интегрирования на счетный вход одной из декад реверсивного счетчика 5 подается импульс с блока

10. При этом напряжение на выходе ЦАП

6 получает приращение и на выходе смесителя 1 формируется расширенный импульс, амплитуда которого пропорцио альна приращению напряжения на выходе ЦАП 6 и коэффициенту передачи смесителя 2. Информация о новом значении коэффициента передачи смесителя 2 преобразуется счетчиком 7 в параллельный код. По команде "Запись" блока 10 в регистр 8 памяти записывается новое значение коэффициента передачи смесителя 1. Соответственно изменяется выходное напряжение ЦАП 9, которое изменяет крутизну преобравания АЦП :-, компенсируя изменение коэффициента передачи смесителя 2 и обеспечивая выполнение условия (1).

Одновременно с командой "Запись" блок 10 вырабатывает импульс, устанавливающий то направление счета реверсивного счетчика 5, которое он имел н конце второго такта интегрирования при первом стробиронании.

Устройство позволяет уменьшить погрешность преобразования, величина которой определяется изменением коэффициента передачи смесителя за период стробиронания, что исключает необходимость калибровки коэффициента передачи цепи обратной связи.

Формула изобретения

Цифровой стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий генератор стробимпульсов, вход запуска которого соединен с выходом блока антосдвига импульсов, а выход — с перным входом смесителя, второй вход которого подключен к шине исследуемого сигнала и входу синхронизации блока антосднига импульсов, выход — к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя и входу блока управления, а третий вход — к выходу первого цифроаналогового преобразователя, входами связанного с выходами реверсив773504

Составитель В. Лившиц

Редактор Е. Лушникова Техред A.Ач

Корректор Н. Бабинец

Заказ 7493/56 Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 ного счетчика, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, он снабжен счетчиком импульсов, регистром памяти, вторым цифроаналоговым преобразователем и элементом И, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления, выход — к счетному входу реверсивного счетчика, а сигнальный вход — к счетному входу счетчика импульсов и выходу аналого-цифрового преобразователя, вход запуска которого связан с выходом блока автосдвига импульсов, а вход эталонного напряжения — с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход знакового разряда которого соединен с первым выходом блока управления, а кодовые входы — с выходами регистра памяти, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока управления, а кодовые входы — к выходам счетчика импульсов, установочным входом связанного с четвертым выходом блока управления, второй выход которого соединен со счет-!

О ным входом декады реверсивного счетчика,- а шестой выход — с управляющим входом блока автосдвига импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР

М 561140, кл. G 01 R 13/22, 1975 (прототип).