高速瞬态记录仪制造技术

本实用新型专利技术是一种高速瞬态记录仪，被测信号以数据方式存贮于仪器的随机存贮器中。由于每一通道采用了并行的Ｎ套存贮单元，使每个存贮单元中的存贮器工作频率降低到模数转换器的工作频率的Ｎ分之一，从而可大大提高整机工作频率和整机稳定度，同时也扩展了整机存贮量。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高速瞬态信号数字化仪，主要应用于实验室，试验现场，生产线在线检测、自动控制等领域，特别适合对电学，光学、力学、声学等各种物理量的周期或单次信号的瞬态过程的测量和记录，尤其是一次性瞬态过程的测量和记录。目前，国外已有许多型号、规格的数字瞬态记录仪。在采集频率比较低的情况下，随机存贮器及控制器的速度都能满足要求，但是，随着采集频率的提高，控制器和存贮器的工作频率已不能适应要求，比如，有150MC的模数转换器，但目前存贮器上限工作频率却只有125MC。随着采样频率上升，工艺问题也相当突出。由于高速器件(100MC以上)绝大多数为ECL器件，其特点是电流大，搞干扰性能差，因此，限制了测量仪器工作频率的进一步提高。针对当前瞬态记录仪存在的问题，本技术的目的是从存贮方式着手，设计一种工作频率高，整机稳定性好，测量精度高的高速瞬态记录仪。本技术是一种高速瞬态记录仪，每一通道都具有输入级，模数转换器，输出级和电源，其特征在于每一通道采用了并行的N套存贮单元(N＝2n，n＝1，2，3…)，存贮单元由输入暂存器，随机存贮器，地址计数器，存贮器控制器及输出暂存器构成，其工作频率是模数转换器工作频率的N分之一，每个通道中的N套存贮器均受控于总控制器。附图说明图1为双通道瞬态记录仪电原理框图。现仅就一个通道说明其工作原理。图中1输入级2模数转换器3输入暂存器4随机存贮器和地址计数器5存贮器控制器6输出暂存器7数据接口8数模转换器9总控制器10电源被测模拟信号首先进入放大器1放大。放大后的信号进入模数转换器2，模数转换器输出为量化后的数码，它们以并行方式输出至输入暂存器3，并依次进入3－1，3－2，…3－N，3－1…，与输入暂存器相对应的有随机存贮器4－1，4－2，…，4－N以及存贮控制器5－1，5－2，…，5－N。数据进入随机存贮器后，即可长期保存。由于有N个存贮单元并行，故存贮器及相应的控制电路均工作在模数转换器的工作频率的N分之一。这样一来，用工作频率较低的器件可以满足需要，而且使整机的稳定性大大提高。如需读出时，数据从随机存贮器读出后进入输出暂存器6，读出过程的输出方式有两种一种为数字方式，通过接口电路7将数据直接写入电子计算机内的存贮器，便于数据处理和分析；另一种为模拟方式，数据经过数模转换器8又被还原为模拟信号，可以用示波器观察或函数记录仪再作模拟记录，整个仪器的工作过程，包括存贮器控制器5均受总控制器9的控制。附图2为本技术实施例电原理图。输入级由RC衰减器，跟随器IC1、运算放大器IC2组成，模数转换器由模数转换器IC3、暂存器IC4、ECL－TTL变换电路组成，IC3输出ECL电平的八位二进制代码，IC4接收来自IC3的代码，IC5的作用是将ECL电平变换为TTL电平。至此，输入的模拟信号则被转换为TTL八位并行数码。8位暂存IC6、IC7、IC8、IC9、IC10、IC11组成输入暂存器，将模数转换器输出的并行8位代码依次存入IC8、IC9、IC10、IC11之中，IC8－11又与四个存贮体IC15，IC18，IC19，IC22相对应，每个存贮体使用2片静态存贮器。四个存贮体又各自带有它们自己的地址计数器IC16，IC17，IC20，IC21。每个地址计数器由3片74F161组成。至此，被测量的模拟信号以数码的形式存贮在四个存贮体IC15、IC18、IC19、IC22中。在此例中，每个存贮体为1K×8bit，即总存贮量为4kB(4096字节)。IC12、IC13、IC14组成存贮器控制器，与IC33构成补助电路，以满足极性和时间关系要求。IC23－26构成输出暂存器，与四个存贮体相对应，其作用是将依次从四个存贮体读出的数据暂存下来并依次送入数据输出口的线驱动器IC27。IC27输出为数码Dout，模拟输出口的IC28输出则为模拟电压Aout。IC29－35构成总控制器的一部分，其工作原理与国内外现有同类仪器的工作原理相同。小写英文字母为仪器内部联接代号，粗线表示数码并行线，细线表示模拟信号和控制信号线。输入级由RC衰减器跟随器IC1(LH0063)运算放大器IC2(AD9610)三部分组成，模数转换部分由模数转换器IC3(AD9002)、暂存器IC4(HD1.00151)、ECL－TTL电平转换器(2片HD100125)三部分组成。至此，输入的模拟信号已经转变为数码信号，而且是以TTL电平八位二进代码并行输出。转换后的八位代码依次存入IC6、IC7、IC8、IC9、IC10、IC11组成的暂存器，(IC6－11均为74F3747)。IC8－IC11分别对应四片存贮器，IC15、IC18、IC19、IC22为四片MCM2018，2K×8 bit高速RAM，即存贮器的1／0口8bit数据线与前面暂存器的8 bit数据输出线相对应连结。四个存贮器又各自带有它们自己的地址计数器IC16、IC17、IC20和IC21，每个地址计数器又由3片74F161组成，它们分别提供各自对应的存贮器的地址代码。被测量的模拟信号以数码形式依次存入四个存贮器IC15、IC18、IC19、IC22中，每个存贮器为2K×8 bit；即存贮体总存贮量为8K×8 bit。IC12(74F00)、IC13(74F00)和IC14(74F00)构成补助电路，提供相应的写地址推进脉冲及写脉冲等控制脉冲。IC23、IC24、IC25、IC26(均为74LS374)构成输出暂存器，它们的输入也与四个存贮体1／0口数据线相联结，从存贮器内读出的数码就暂存在IC23－IC26)四个暂存器中，它们的输出数码依次进入驱动器IC27(74LS245)之中。IC27的输出即为本瞬态记录仪的数码输出Dout，另一路可经过数模转换器IC28(DAC0800)，再将这一数码还原为模拟电压Aout。数码输出Dout通过微机接口而输至微型计算机内作数据处理，而模拟输出Aout可接至示波器，直接在显示屏上观察最初的模拟电压的波形。外围辅助电路由IC29(74LS00)、IC30(74LS161)、IC31(74LS139)、IC32(74F13)、IC33(74F00)、IC34(HD100124)、IC35(74F00)等组成。它们实际上也是总控制器的组成部分，其作用是提供相应的控制脉冲信号，控制模数转换器、输入暂存器，存贮器，存贮器地址计数器、输出暂存器等部分协调工作，其工作原理与国内现有同类仪器的工作原理相同。图2中，粗线表示数码信号(8位并行)，实际上代表8根连线，细线表示控制脉冲或模拟信号。IC15与IC16之间，IC17与IC18之间IC19与IC20之间，IC21与IC22之间的省略点表示地址计数器与存贮器之间相对应的地址连线。图2中其它小写字母表示仪器内部相对应的连线。由于本技术采用了N个并行存贮单元，使存贮器的工作频率降为模数转换器工作频率的N分之一，使大量的较低速器件能满足整机高速要求，提高了整机的工作频率和存贮量，同时也提高了整机稳定性。权利要求1.一种高速瞬态记录仪，每一通道包括输入级，模数转换器，输出级和电源，其特征在于每一通道采用了并行的N套存储单元(N=2n，n=1、2、3…)，存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速瞬态记录仪，每一通道包括输入级，模数转换器，输出级和电源，其特征在于每一通道采用了并行的Ｎ套存储单元（Ｎ＝２↑［ｎ］，ｎ＝１、２、３…），存储单元由输入暂存器，随机存贮器，地址计数器，存贮器控制器及输出暂存器构成，其工作频率是模数转换器工作频率的Ｎ分之一，全机受总控制器控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马世驯，
申请(专利权)人：马世驯，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]