Устройство для определения моментов появления экстремумов Советский патент 1986 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике, может быть использовано в цифроана ю-говых вычислительных машинах, цифровых электроизмерительных приборах, устройЬтвак автоматики для преобразования аналоговой информации в цифровую форму.

Цель изобретения - повышение надежности в работе.

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство состоит из первого 1 и второго 2 блоков сравнения, преобразователя 3 код - напряжение, элементов И 4, регистра 5 сдвига, реверсивного счетчика 6 импульсов, блока 7 дифференцирования,нуль-органа 8 первого 9 и второго 10 элементов совпадения и триггера 11, причем на первые входы блоков 1 и 2 сравнения и на вход блока 7 дифференцирования подключен входной сигнал. Выходы блоков 1 и 2 сравнения соответственно подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 6 импульсов, выходы которого поразрядно соединены с входами преобразователя 3 код - напряжение и через элементы И 4 с входами регистра 5 сдвига, выход которого является цифровым выходом устройства, первый и второй выходы преобразователя 3 код - напряжение, отличающиеся на один уровень квантования, соединены с вторыми входами блоков 1 и 2 сравнения, причем выход блока 7 дифференцирования соединен с входом нуль-органа 8, выход которого подключен к входам элементов 9 и 10 совпадения и ях выходы являются выходами устройства. Входы триггера 11 подключены к выходам блоков 1 и 2 совпадения, а прямой и инверсный выходы триггера 11 соединены соответственно с .входами первого и второго элементов 9 и 10 совпадения причем выход нуль-органа 8 соединен с вторыми входами элементов И 4,

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал (фиг. 2а, кривая 1 подается на первые входы блоков 1 и 2 сравнения, уровни срабатывания которых отличаются на один уровень квантования. Если при увеличении входной сигнал достигает уровня срабатывания блока 1 сравнения, то на выходе этого блока появляется импульс (фиг, 26), который увеличивает на единицу число в реверсивном счетчике 6 импульсов и устанавливает на первом выходе триггера 11 сигнал высокого логического уровня (фиг, 2г), указывающего на стремление функции к максимуму. Увеличение на единицу числа в реверьсивном счетчике 6 импульсов приводит к увеличению на один уровень квантования выходного напряжения преобразователя 3 код - напряжение, а следовательно, и уровней

5 срабатывания обоих блоков 1 и 2 сравнения (фиг. 2а, кривые 2 и 3), При дальнейшем увеличении входного сигнала указанная работа устройства повторяется, причем на первом выходе

0 триггера 11 сохраняется сигнал высокого логического уровня (фиг, 2г), а выходной сигнал блока 7 дифференцирования повторяет входной сигнал с учетом передаточной характеристики

5 данного блока, следовательно, экстремум входного сигнала совпадает во времени с переходом выходного сигнала блока 7 дифференцирования через нуль, так как он осуществляет сдвиг

0 фазы выходного сигнала (производной) относительно входного на /2,

В момент перехода производной через нуль, т.е. в момент достижения входным сигналом экстремума, на выходе нуль-органа 8 формируется импульс (фиг. 2е), который благодаря наличию на первом входе элемента 9 совпадения сигнала высокого логического уровня проходит на выход этого элемента (4мг. 2ж) и свидетельствует о достижении входным сигналом максимума. Этот же импульс поступает на первые входы элементов И 4 и разрешает прохождение кодограммы с выхода реверсивного счетчика 6 импульсов на вход регистра 5.

По прохождении входным сигналом экстремального значения и понижении его амплитуды на один уровень кван0 тования на выходе блока 2 сравнения возникает импульс (фиг. 2в), подаваемый на вычитаняций вход реверсивного счетчика 6 импульсов и на второй вход триггера 11. При этом из ревер$ сивного счетчика 6 импульсов осуществляется вычитание одного импульса, а триггер 11 переключается (фиг. 2д), Одновременно происходит сдвиг опор312

ного напряжения на один шаг квантования и т.д. По достижении входным сигналом минимума вся работа устройства происходит аналогично описанной с той лишь разИицей, что теперь импульс, сигнализирующий о достижении экстремума, появляется на выходе элемента 10 совпадения (фиг. 2з), что свидетельствует о достижении минимума функции.

Формула изобретения

Устройство для определения момента появления экстремумов, содержащее первый и второй блоки сравнения, преобразователь код - напряжение, элементы И, регистр сдвига, реверсивный счетчик импульсов, блок дифференцирования, нуль-орган, первый и второй элементы совпадения, причем первые входы блоков сравнения и вход блока дифференцирования подключены . к входной шине, а выходы блоков сравнения соответственно подключены к

24884

входам сложения и вычитания реверсивного счетчика импульсов, выходы которого поразрядно соединены с входами преобразователя код - напряже, ние и через элементы И - с входами регистра сдвига, выход которого является цифровым выходом устройства, а первый и второй выходы преобразователя код - напряжение соединены соответственно с вторыми входами блоков сравнения, причем выход блока дифференцирования соединен с входом нуль-органа, выход которого соединен с первыми входами элементов совпадения, а их выходы являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности в работе, в него введен триггер, к входам которого подключены выходы блоков совпадения, а к прямому и инверсному выходам - вторые входы соответственно первого и второго элементов совпадения, причем выход нуль-органа соединен с вторыми

5 входами элементов И,