203462. lajstromszámú szabadalom • Eljárás analóg jel mintavételezésére és tárba való rögzítésére, valamint ehhez tartozó mintavételezési eljárás és kapcsolási elrendezés
1 HU 203 462 B 2 sekben változik, az Uk kimeneti feszültsége felírható: Uk-U„*k, ahol U0 jelenti az elemi feszültségugrás nagyságát, k pedig a 7 kimeneten beállított bináris szám értéke, amely 0 és 2N közé eső egész szám. Az Uk kimeneti feszültség a felső 3 komparátor +bemenetére kapcsolódik. Az alsó 4 komparátor-bemenetén Uk-DU feszültség mérhető. A DU feszültséglépcső nagyságát célszerű úgy beállítani, hogy értéke az egy számjegyváltozáshoz tartozó U0 feszültségugrásnál valamivel nagyobb legyen, ezáltal a működésben biztonságot jelentő hiszterézis keletkezik. Az EKG-jel digitális átalakításának első fázisában olyan helyzetet kell beállítani, hogy az EKG-jel Ue feszültsége a komparálási ablakba essék, azaz (Uk- UD)<Ue<Uk. Az EKG-jel Ue feszültségétől függően a 3 komparátor kimenetének logikai S3 állapota és a 4 komparátor kimenetének a logikai S4 állapota az 1. táblázat szerinti értékeket veheti fel: 1. táblázat uk<ue (Uk-DU)<Ue<Uk Ut<(Uk-DU) S3 1 0 0 S4 0 0 1 Az elérni kívánt állapotban S3-S4-O. Az 5 mikroprocesszor fogadja a logikai S3 és S4 állapotokat és az N szám értékét egyesével növeli vagy csökkenti, ha az S3 vagy S4 állapotok egyike 1-es értékű. Ha S3-I, akkor Uk kimeneti feszültség értéke U0 feszültségugrásokkal növekszik, ha pedig S4-I, akkor Uk kimeneti feszültség értéke U0 feszültség ugrásokkal csökken, ameddig az S3-S4-O állapot be nem következik. A 2. ábrán az Ue feszültség, valamint a komparálási küszöbfeszültségek időfüggvényét vázoltuk. A kezdeti t, időpontban a 3 és 4 komparátorok alapállapotban vannak, az 5 mikroprocesszor a k számot adja ki 7 kimenetén és ezzel összhangban a komparátorok referenciafeszültségei Uk, illetve (Uk-UD) értékűek. A tb időpontban az Ue feszültség az alsó 4 komparátor küszöbszintje alá csökken, S4-I értékű lesz, ezt a következő mintavételi időpontban az 5 mikroprocesszor érzékeli és a 7 kimeneten eggyel kisebb számot, tehát (k-l-et) ad ki, ennek hatására az új komparálási küszöbszintek értéke Un, illetve (Uk-i-UD) lesznek. Látható, hogy az egyensúly már ekkor helyreáll, tehát a küszöbszinteket továbbállítani nem szükséges. A te időpontban a jel visszaállását és a t<i időpontban egy további pozitív ugrást láthatunk. Megjegyezzük, hogy az 5 mikroprocesszor gyors működése következtében a 3 és 4 komparátorok beállítása, tehát az 83-84-0 állapot előidézése nagyon hamar, a T periódusidőhöz képest is elhanyagolhatóan rövid idő alatt (legfeljebb 2N számú lépésben) bekövetkezik, ezért a mintavételi időpontokban az Ue feszültség gyakorlatilag a 3 és 4 komparátorok által meghatározott „ablak”-ba esik, és az 5 mikroprocesszor 7 kimenetén megjelenő számérték az EKG-jel digitális reprezentánsának felel meg. Az EKG-jelet tehát minden mintavételi időpontban N bit hosszúságú digitális k számmá alakítjuk. A 3. ábra kapcsán az EKG-jel digitalizált k számértékének, illetve az ezt reprezentáló adatoknak a 6 memóriába való beírási módját szemléltetjük. Az EKG-jel alakjának vizsgálatából láthatjuk, hogy az lassan változó, viszonylag hosszabb ideig tartó és gyorsan változó rövid idejű szakaszokból áll. A helyes jelreprodukcióhoz mind a lassan változó, mind pedig a gyorsan változó szakaszok adatait tárolni kell. A találmány szerint a tárolást a jel változásának nagyságától függő módon végezzük, mégpedig úgy, hogy tároljuk egyrészt azt az információt, amely megadja, hogy a tárolt mennyiség mit jelent (megjelölési információ), másrészt pedig magát a tárolandó mennyiséget. A példakénti esetben a 6 memória egy rekeszébe tárolható bitek száma éppen nyolc. Ebből a legnagyobb helyértékű első két (esetenként három) bitet a tárolási mód jelölésére, a fennmaradó hat (esetenként öt) bitet pedig egy a jel alakulására vonatkozó minimalizált információ tárolására fordítjuk. A 3. ábrán a vízszintes tengely alatt bejelölt számok a tárolási időpontok sorszámát jelölik, a hozzátartozó 2. táblázatban pedig az ennek megfelelő memóriacímeken található memóriarekeszek tartalmát, a szintváltások nagyságát és irányát, valamint a tárolási időpontok között eltelt mintavételi periódusok számát adtuk meg. 2. táblázat sorszám memóriatartam szintváltás időtartam 87654321 (ugrások száma) (x T) +felfelé -lefelé 1 00001 1 1 1 1+ 15 2 01001111 1-15 3 01000101 1-5 4 1000001 1 3+ 1 5 10000011 3+ 1 6 10000011 3+ 1 7 1000001 1 3+ 1 8 10000011 3+ 1 9 10100011 3-1 10 10100011 3-1 11 1010001 1 3-1 12 10100011 3-1 13 10100011 3-1 14 01000101 1-5 15 00000101 1+ 5 16 00001 1 1 1 1+ 15 17 00000101 1+ 5 18 00010100 1+ 20 19 01000101 1-5 20 01000000 1-64 21 11000101 0 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6Ó 4
