Многоканальный различитель максимального сигнала Советский патент 1986 года по МПК H03K17/62 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для приоритетной обработки сигналов и управления различными устройствами, в канале, где уровень сигнала строго максимален.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем обеспечения автоматического выделения максимального сигнала при его переменной амплитуде.

На чертеже представлена схема многоканального различителя максимального сигнала.

Многоканальный различитель мак- симального сигнала выполнен на N каналах 1-1,...,1-N, каждый из которых содержит инвертирующий 2 и неинвертирующий 3 усилители, первый 4 и второй 5 вентильные элементы, первый 6 и второй 7 элементы И, первый 8 и второй 9 ключи, первый 10 и второй 1I блоки оптоэлектронной развязки, первый 12 и второй 13 усилители, первый 14 и второй 15 компа- раторы. Кроме того, многоканальный различитель максимального сигнала содержит источник 16 опорного напряжения и общую нагрузку 17, причем в каждом канале 1-1,...,1-N входы инвертирующего 2 и неинвертирующего 3 усилителей подключены к входной шине 18, выходы первого 6 и второго 7 элементов И соединены соответственно с входами первого 8 и второго 9 ключей, выходы которых подключены соответственно к первой 19 и второй 20 выходным шинам, первые выводы первого 4 и второго 5 вентильных элементов всех N каналов 1-1, ...,1-N соединены с первым входом общей нагрузки 17, второй вход которой подключен к общей щине. Также в каждом канале выход инвертирующего усилителя 2 соединен с пер- вым входом первого блока 10 оптоэлектронной развязки, второй вход которого подключен к второму вьшоду первого вентильного элемента 4, а первый и второй выходы - соответстве но к первому и второму входам первог усилителя 12, выход которого соеди- ней с первьм входом первого компаратора 14,«выход которого подключен к инверсному входу второго элемента И 7 и к соответствующим инверсным входам первого 6 и второго 7 элементов И остальных N-1 каналов, выход

722

неинвертирующего усилителя 3 соединен с первым входом второго блока 11 оптоэлектронной развязки, второй вход которого подключен к второму выводу второго вентильного элемента 5, а первый и второй выходы - соответственно к первому и второму входам второго усилителя 13, выход которого соединен с первым входом второго компаратора 15, выход которого подключен к инверсному входу первого элемента И 6 и к соответствующим инверсным входам первого 6 и второго 7 элементов И остальных N-1 каналов, прямые входы первого 6 и второго 7 элементов И всех N каналов, 1-1,...,-N соединены с выходом общей нагрузки 17, вторые входы первого 14 и второго 15 компараторов всех N каналов 1-1,...,1-N подключены к источнику 16 опорного напряжения.

Многоканальный различитель максимального сигнала работает следующим образом.

Многоканальный различитель максимального сигнала автоматически анализирует сигналы, поступаюпще на входные шины 18 всех N каналов 1-1, ...,1-N независимо от их полярности. В каждом из каналов 1-1,...,1-N инвертирующий усилитель 2 преобразует сигналы отрицательной полярности в сигналы положительной полярности. При этом прохождение сигнала и логика работы схемных элементов, подключенных к выходу инвертирующего усилителя 2, полностью аналогичны прохождению сигнала и логике работы схемных элементов, подключенных к выходу неинвертирующего усилителя 3, при поступлении на входную щину 18 сигналов положительной полярности. Поскольку все каналы 1-1, ...,1-N аналогичны, ниже описьшается работа одного из N каналов 1-1,..., 1-N при поступлении на входные шины 18 сигналов отрицательной полярности.

В каждом из каналов 1 -1 ,...,1-N инвертирующий усилитель 2 преобразует сигналы отрицательной полярности в сигналы положительной полярности. При этом оказывается открытым только тот вентильный элемент 4, сигнал на аноде которого максимален. Остальные вентильные элементы 4 (5) за счет перераспределения потенциа3

лов заперты. Через открытый вентильный элемент 4 протекает ток, который регистрируется первым блоком 10 оп- тоэлектронной развязки, на первом и втором выходах которого создает- ся разность потенциалов, которая поступает на входы первого усилителя 12, на выходе которого устанавливается напряжение пропорциональное разности потенциалов. Если напряжение на выходе первого усилителя I2 пре- вьш1ает напряжение источника 16 опорного напряжения, то на выходе первого компаратора 14 появляется напряжение, соответствующее уровню ло- гической 1. Опорное напряжение выбирается из условия регистрации минимально допустимого тока в цепи включения первого блока 4 оптоэлек- тронной развязки. Применение бло- ков 4 и 5 оптоэлектронной развязки для регистрации тока в цепи сработавшего канала 1-,...,-N позволяет обеспечить однозначное срабатьша- ние канала 1-1,...,1-N при перемен- ной амплитуде максимального сигнала, а также осуществить гальваническую развязку между входными 18 и выходными 19 и 20 шинами. При протекании тока через открытый вентиль- ный элемент 4 создается падение напряжения на общей нагрузке 17. Общая нагрузка 17 вьшолнена таким образом, что при протекании через нее тока независимо от уровня максималь- ного сигнала на ее выходе создается падение напряжения, значение Которого лежит в диапазоне логической 1 первого 6 и второго 7 элементов И. Сигнал, соответствующий уровню логической 1 с выхода сработавшего первого компаратора 14 поступает на инверсный вход вторЪго элемента И 7 данного канала, а также на инверсные входы первого 6 и второго 7 элементов И остальных N-1 каналов. На прямой вход первого 6 и второго 7 элементов И всех N каналов 1 -1,..,, 1-N поступает напряжение логической 1 с вькода общей нагрузки 17. При этом логическая 1 присутствует толко на выходе первого элемента И 6 рассматриваемого канала,на входной шине 18 которого присутствует макси- мальньй сигнал, так как на инверсные входы первого элемента 6 И поступает напряжение логического О с выходов несработавщих компараторов 14 и

72

15 всех N каналов 1-I,...,1-N, а на прямом входе присутствует напряжение логической 1, поступающее с выхода общей нагрузки 17, Напряжение логи- ческой 1 с выхода первого элемента И 6 поступает на Первый ключ 8, который срабатывает и формирует на перво выходной шине I9 данного канала выходной сигнал.

Если максимальный сигнал на входной шине 18 имеет положительную поля ность, то срабатьшает второй ключ 9.

В случае если сработают вентильные элементы 4 и 5 в двух и более каналах, то согласно выбранной логике работы первого 6 и второго 7 эле- ментов И всех N каналов сигналы на выходных шинах 19 и 20 всех N каналов отсутствуют. Этим обеспечивается вьщеление сигналов, амплитуда которы строго максимальна.

Функциональные возможности предлагаемого многоканального различи- теля максимального сигнала вьш1е, чем у известных различителей, за сче обеспечения возможности вьщеления . максимального сигнала при его переменной амплитуде, что достигается фиксацией потенциалов, управляюпщх элементами И, и обеспечения гальванической развязки между входными и выходными сигналами.

Формула изобретения

Многоканальный различитель максимального сигнала, выполненный на V каналах, каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертируюпшй усилители, первый и второй вентильные элементы, первый и второй элементы И, первый и второй ключи, причем в каждом канале входы инвертирующего и неинвертирующего усилителей подключены к входной щине, выходы первого и второго элементов И соединен ны соответственно с входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственио к первой и второй выходным шинам, лервые выводы первого и второго вентильных элементов всех- каналов соединены с первым входом общей нагрузки, второй вход которой подключен к общей шине, прямые входы первого и второго элементов И всех каналов объединены, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены источник опорного напряжения и в каждый канал - первый и второй блоки оптоэлектронной развязки, первый и второй усилители, первый и эторой компараторы, причем в каждом канале выход инвертирующего усилителя соединен с первым входом первого блока оптоэлектронной развязки, второй вход которого подключен к второму вьшоду первого вентильного элемента, а первый.и второй выходы - соответственно к первому и второму входам первого усилителя, выход которого соединен с первьм входом первого компаратора, выход которого подключен к инверсному входу второго элемента И и к соответствующим инверсным входам первого и второго элементов И остальных М -I каналов, выРедактор М.Келемеш

Составитель Д.Иванов Техред О.Неце

Заказ 911/59 Тираж 818Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал J11U1 Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

ход неинвертирующего усилителя соединен с первым входом второго блока оптоэлектронной развязки, второй вход которого подключен к второму вьюоду второго вентильного элемента а первый и второй выходы - соответственно к первому и второму входам второго усилителя, выход которого

10 соединен с пгервьм входом второго компаратора, выход которого подключен к инверсному входу первого элемента И и к соответствующим инверсным входам первого и второго элемен15 тов И остальных N-1 каналов, прямые входы первого и второго элементов И всех N каналов соединены с выходом общей нагрузки, вторые входы первого и второго компараторов всехЫканалов

20 подключены к источнику опорного напряжения.

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для приоритетной обработки сигналов и управления различными устройствами в канале, где уровень сигнала строго максимален. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем автоматического вьщеления максимального сигнала при его переменной амплитуде. Устройство выполнено на каналах ,... -«, каждый из которых содержит инвертирующий 2 и иеинвертирующий 3 усилители, вентильные элементы 4 и 5, логические элементы И 6 и 7, ключи 8 и 9, блоки 10 и П оптоэлектронной развязки, усилители 12 и 13, компараторы 14 и 15, источник 16 опорного напряжения, общего нагрузку 17, шины: входную 18, выходные 19 и 20, общую 21. Для достижения по-. ставленной цели в устройство были введены: источник 16 опорного напряжения и в каждый канал - блоки 10 и II, усилители 12 и 13 и компараторы 14 и 15. 5 ил. i (Л