Устройство для определения моментов появления экстремумов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к аналого цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифро-ана говых вычислительных машинах, цифровых электро-измерительных приборах, устройствах автоматики для пре образования аналоговой информации в цифровую форму. Известно устройство для определе ния моментов появления экстремумов содержащее первый и второй блоки сравнения, реверсивный счетчик импульсов, триггер, злементы совпадения, преобразователь код-напряжения элемент ИЛИ ClJ. Недостатком данного.устройства ля.ется низкая точность определения моментов появления экстремумов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения моментов появления экстремумов, содержащее первый и второй блоки сравнения, на первые входы которых подается входной сигнал, а выходы которых со OTBeTCTBiSHHO подключены к входам сложения и вычитания реверсивного сч т-чика импульсов и первым входам элементов совпадения, выходы которы являющиеся выходами устройства, чер элемент ИЛИ подключены к вторым вхо дам элементов И, первые входы котор поразрядно подключены к выходам реверсивного счетчика импульсов и к входам преобразователя код-напряжение, выходы которого подключены к вторым входам блоков сравнения, а выходы элементов И соединены с вхо, дами регистра сдвига, при этом выхо ды элементов сравнения подключены к входам триггера, выходы которого подключены к вторым входам элементо совпадения С2 J. Однако такое устройство также характеризуется низкой точностью определения моментов появления экст мумов . Цель изобретения - повышение точ ности определения моментов появлени экстремумов. Поставленная цель достигается те что в устройство для определения моментов появления экстремумов, содержащее первый и второй блоки срав нения, первые входы которых подключены к входным шинам, а выходы кото рых соответственно подключены к вхо дам сложения и вычитания реверсивного счетчика импульсов и первым вх дом элементов совпадения, выходы ко рых подключенык сигнальным выходным шинам устройствам и через элемент ИЛИ подключены к вторым входам элементов И, первые входы которых поразрядно подключены к выходам реверсивного счетчика импульсов и к входг м преобразователя код-напряжения, выходы которого подключены к вторым входам блоков сравнения, а выходы элементов И соединены с входами регистра сдвига, введены блок дифференцирования, нуль-орган, выход KOTOpoiO подключен к вторым входам элементов совпадения, а вход через блок дифференцирования соединен с первыми входами блоков сравнения., На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит первый и второй блоки 1 и 2 сравнения, преобразователь 3 код-напряжения, элементы И 4, регистр 5 сдвига, реверсивный счетчик б импульсов, блок 7 дифференцирования, нуль-орган 8, элементы совпадения у и 10, элементы ИЛИ 11, причем на первые входы блоков 1 и 2 сравненияподается входной сигнал, а их выходы, соответственно, подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 6 импульсов и к первым входам элементов совпадения 9 и 10, к вторым входам которых подключены первые входы:блоков 1 и 2 сравнения, через последовательно соединенные блок 7 дифференцирования и нуль-орган 8, выходы элементов совпсщения 9 и 10, являющиеся сигнальными выходами устройства, через элемент ИЛИ 11 подключены к вторым входам элементов И 4, количество которых соответствует количеству разрядов реверсивного счетчика 6 импульсов, выходы реверсивного счетчика б импульсов подключены к входам регистtia 5 сдвига, через элементы 4, а также непосредственно к входам преобразователя 3 код-напряжение, выходы которого подключены к вторым входам блоков 1 и 2 сравнения. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал подается на первые входы блоков 2 и 1 сравнения, уровни срабатывания которых отличаются на один уровень квантования. Если при увеличении входной сигнал достигает уровня срабатывания блока 1 сравнения, он срабатывает и вьщает импульс который увеличивает на единицу число в реверсивном счетчике 6 импульсов, что в свою очередь приводит к увеличению на один уровень выходного напряжения преобразователя 3 код-напряжение, а следовательно, и уровней срабатывания обоих блоков 1 и 2 сравнения. При дальнейшей увеличении входного сигнала описанная работа устройства повторяется, причем выходной сигнал блока 7 дифференцирования повторяет входной сигнал с учетом передаточной характеристики данного блока, следовательно, экстремум входного сигнала будет совпадать во времени с переходом выходного сигнала блока 7 диффереицирования через нуль, так как он осуществляет сдвиг фазы выходного сигнала (производной) относительно входного на -Ti/2,

В момент перехода производной через нуль, т.е. в момент достижения входным сигналом экстремума, на .выходе нуль-органа 8 формируется импульс, разрешающий прохождение импульса с выхода блока 1 сравнения на выход элемента совпадения 9, свидетельствующий о достижении входным сигналом максимума.

Этот же импульс через элемент ИЛИ И поступает на вторые входы элементов И 4 и разрешает прохождение кодограммы с выхода реверсивного счетчика б импульсов на вход регистра 5 сдвига, при этом на его выходе образуется последовательная кодовая комбинация, несущая информацию об амплитуде экстремального значения.

По прохождении входным сигнгшом экстремального значения и понижении его амплитуды на один уровень на выходе блока 2 сравнения возникает

импульс, подаваемый на вычитающий вход реверсивного счетчика 6 импульсов. При этом из реверсивного счетчика 6 импульсов осуществляется вычитание импульса и, соответственно,

5 сдвиг опорного напряжения вниз, на один шаг квантования, и т.д. По достижении входным сигналом минимума вся работа устройства происходит аналогично описанной, с той лишь раз0 ницей, что теперь сигнализирующий импульс появляется на выходе элемента сйвпадения 10.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности определения

5 моментов появления экстремумов. Это объясняется тем, что в отличие от известного устройства,в котором момент определения экстремума. привязывается к моменту срабатывания молчавшего до той поры блока сравнения, в предлагаемом момент определения экстремума не зависит от момента срабатывания молчавшего до той поры блока сравнения,

а определяется моментом перехода производной сигнала через нуль.

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ПОЯВЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ, сог держащее первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены к входным шинам, а выходы которых соответственно подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика импульсов и первым входам элементов совпадения, выходы которьос подключены к сигнальным выходным шинам устройства и через эле-; мент ИЛИ подключены к вторым входам элементов И, первые входы которых поразрядно подключены к выходам реверсивного счетчика импульсов и к входам преобразователя код-напряжение, выходы которого подключены к вторым входам блока сравнения, а выходы элементов И соединены с входами регистра сдвига, отличающеес я тем, что, с целью повыиения точности определения моментов появления экстремумов, в него введены блок дифференцирования, нуль-орган, выход которого подключен к вторым входам s V элементов совпадения, а вход - через блок дифференцирования соединен с первыми входами блоков сравнения. тлХ 2 -Д1 h