Устройство для определения экстремальных значений амплитуд сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/24 

ги

4 ю

со

4ih

9иг.1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке устройств селекции экстремальных значений сигналов .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения выделения m из п экстремальных значений сигналов независимо от соот- ношения амплитуд анализируемых сигналов..

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для определения экстремальных значений амплитуд сигна- лов; на фиг. 2 таблица состояний порогового элемента; на фиг. 3 - функциональная схема порогового элемента; на фиг. 4 - диаграммы напряжений, по- ясняющи е работу устройства.

Устройство содержит п.преобразователей I амплитуды во временной интервал, п блоков 2 задержки, п триггеров Шмитта 3, пороговый элемент 4, п элементов 5 совпадения, п ждущих мульти- вибраторов 6, п каскадов 7 стробирова ния. Пороговый элемент 4 содержит двухвходовые одаораэрядные су маторы 8-10 логический НЕ J J, логи - ческий элемент 2И 12. Диаграммы, по-, ясняющие работу устройства, 14-34 (фиг. 4).

Устройство при и работает следующим образом.

На вход устройства в момент времени tf (диаграммы 14-17 на фиг. 4) поступают четыре импульсных сигнала. , С этого момента времени входные импульсы в преобразователях 1 амплитуды во временной интервал преобразуются в прямоугольные импульсы длительность каждого из которых пропорциональна амплитудному значению са- ответствуняцего входного импульса. Триггеры Шмитта 3 предназначены для нормировки по амплитуде выходных импульсов преобразователей I амплитуды во временной интервал. Поэтому с мо

мента времени t на прямых -выходах триггеров Шмитта 3 установится уровень логической единицы (диаграммы 8-21), а на нулевых выходах - уро- аень логического нуля (диаграммы 22-25).

№ шульсы с нулевых выходов триггеров Шмитта 3 поступают на соответствующие входы порогового элемента 4, который функционирует в соответствии с выражением:

1, если (n-m)2pixi п-1

Jtts

о, если (.pixi 2

Ui i-f

(1)

где pi - весовые функции.

Тогда при , и pi ние (1) можно з исать:

выраже1, если 2 4

xi. 3.

15 20

25 30

с

0

5

и

t

t

(2)

xi 3

0, если 2 xi,

i--f

В соответствии с этим выражением на фиг. 2 приведена таблица состояний порогового элемента 4. На фиг. 3 приведен вариант функциональной схемы порогового элемента 4, включающей четырехвходовый одноразрядный сумматор и логический узел. Четырехнходо-; вый одноразрядный сумматор выполнен на двухвходовьпх одноразрядных сумматорах 8-10. Логический узел выполнен на элементах НЕ М, 2И 12 и реализует переключательную функцию

F S3-S2-S1-V-S3-S2. S3-S2.

До момента времени t (диаграммы 22-25) с нулевых выходов триггеров Шмитта 3 на входы порогового элемента 4 поступают уровни логической единицы, поэтому на основании (2) на выходе порогового элемента 4 - уровень логического нуля (строка 15 таблицы на фиг. 2, диаграмма 26 на фиг. 4),. С момента времени t (диаграммы 22-25) с нулевых выходов триггеров Шмитта 3 на выходы порогового элемента 4 поступают уровни логического нуля, а на выходе порогового элемента 4 - по-прежнему уровень логического яуля (строка О таблицы на фиг. 2, диаграмма 26 на фиг. 4),

I

В момент времени t (диаграммы 20

и 24) на прямом выходе триггера Шмитта 3, включенного в третьем канале, установится уровень логического нуля, а на нулевом выходе - уровень логической единицы, так как в преобразователе 1 третьего канала в этот момент времени закончилось преобразование амплитуды во временной интервал. На выходе порогового эле314

мента 4 по-прежнему будет уровень логического нуля (строка 4 таблицы на фиг. 2, диаграмма 26 на фиг. 4).

В момент времени t, (диаграммы 18 и 20) на прямом выходе триггера Шмит та 3, включенного в первом канапе, установится уровень логического нуля, а на нулевом выходе - уровень доги- ческой единицы, так как в преобразователе 1 первого канала в этот момент времени закончилось преобразование амплитуды во временной интервал. На выходе порогового элемента 4 с момен

включенного во втором канале, уровень логической единицы с прямого выхода соответствующего триггера Шмитта 3 будет в интервале времени (диаграмма 19). Поэтому в интервале времени tj-t на выходе этого элемента 5 совпадения установится также уровень логической единицы (диаграммы 19 и 26). На первом входе элемента 5 совпадения, включенного в четвер том канале, уровень логической единицы с прямого выхода соответствующего триггера Шмитта 3 будет в ин

Изобретение относится к электроизмерительной технике: л может быть использовано при разработке устройств селекции экстремальных значений сигналов. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения выделения m из п экстремальных значений сигналов - достигается тем, что в устройство, содержащее п преобразователей 1 амплитуды во временной интервал, п триггеров Шмитта 3, пороговый элемент 4, введены п блоков задержки 2, п ждущих мультивибраторов 6, п каскадов стробирования 7. Для выделения наибольших значений сигналов нулевые выходы триггеров П1митта 3 соединены с входами порогового элемента 4. Для выделения минимальных значений сигналов прямые выходы триггеров Шмитта 3 соединяются с соответствующими входами порогового элемента 4, а нулевые - с первыми входами элементов 5 совпадения, при этом алго- ритм работы порогового элемента 4 остается прежним. 4 ил.

20

25

30

35

та времени t установится уровень ло-,5 тервале времени (диаграмма 21).

Поэтому в интервале времени на выходе этого элемента 5 совпадения установится также уровень логической единицы (диаграммы 21 и 26). Таким образом, в момент времени t уровнем логической единицы с выхода элемента 5 совпадения запускаются ждущие мультивибраторы 6 только второго .и четвертого каналов (диаграммы 28-31).

С выходов мультивибраторов 6, включенный во втором и четвертом каналах, разрешающие уровни напряжений поступают на первые входы соответст ; .вующих каскадов 7 стробирования. Под действием этих напряжений каскады 7 стробирования второго и четвертого каналов открываются и разрешают прохождение на выход устройства задержанных в соответствующих блоках 2 входных импульсов, амплитуда которых превышает амплитуду двух других импульсов (диаграммы 31-34). Блоки 2 задержки обеспечивают запаздывание сигналов на интервал времени, равный длительности выходных импульсов преобразователей 1 амплитуды во временной интервал при максимально допустимой амплитуде импульсов на входе преобразователей интервал времени t -tg (диаграммы 32 и 34) . Длительность разрешающих импульсов ждущих мультивибраторов 6 равна времени держки сигналов в блоках 2.

В интервале времени (диаграммы 14-34) поясняют работу узлов устройства, когда два, например, на- ибольщих из четырех анализHpyei ix сигналов имеют равные амплитуды.

Для вьщеления минимальных значений сигналов прямые выходы триггеров 1 митта 3 соединяются с соответствующими входами порогового элемента 4, а нулевые - с первыми входами элементов 5 совпадения, при этом алгоритм

гической единицы (строка 5 таблицы на фиг. 2, диаграмма 26 на фиг. 4).

В моме нт времени t, (диаграммы 19 и 23) на прямом выходе триггера Шмитта 3, включенного во втором канале, установится уровень логического нуля, а нд нулевом выходе - уровень логической единицы, так как в преобразователе I второго канала в этот момент времени закончилось преобразование амплитуды во временной интервал. На ; выходе порогового элемента 4 сохранится уровень логической единицы (строка 7 таблицы на фиг. 2, диаграмма 26 на фиг. 4).

В момент времени t (диаграммы 21 и 25) на прямом выходе триггера Шмитта 3, включенного в четвертом канапе, установится: уровень логического нуля, а на нулевом выходе - уровень логической единицы, так как в преобразователе 1 четвертого канала в этот момент времени закончилось преобразование амплитуды во временной интер-; вал. На выходе порогового элемента 4 установится уровень логического нуля (строка 15.таблицы на фиг. 2, диаграмма 26 на фиг. 4).

В интервале времени tj-tj на вторых входах элемеитов 5 совпадения с выхода порогового элемента 4 будет уровень логической единицы (диаграмма 26). На первых входах элемеитов 5 совпадения, включеииых в первом и ; третьем каналах, соответственно с мо40

45

50

ментов времени t и tj с прямых ры- ходов триггеров Шмитта 3 установится уровень логического нуля (диаграм- t«i 18 и 20), так как в моменты времени t,i и tj в преобразователях 1 gg соответственно третьего и .первого каналов заканчивается преобразование амплитуды во временной интервал. На первом входе элемента 5 совпадения.

20

25

30

35

40

45

50

gg

51429307

аботы порогового элемента 4 остаетя прежним.

ч ра ст из доп дер -и п вхо с в ват вал сое ств вых вхо бир сое ств

Формула .изобретения

Устройство для определения экстремальных значений амплитуд сигналов, содержащее п преобразователей амплитуды во бременной интервал, п триггеров Шмитта, п элементов совпадения 10 |н пороговый элемент, причем клеммы входных напряжений соединены с входами преобразователей амплитуды во вре- 1енной интервал, выхо;ц 1 которых подключены к входам триггеров Шмитта, 15 Цулевые выходы которых соединены с 5 ходами порогового элемента, а пря- ie выходы подключены к первым входам d элементов совпадения, вторые входы

чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения выделения m из п экстремальных значений сигнало дополнительно введены и блоков задержки, п ждущих мультивибраторов -и п каскадов стробирования, причем вход каждого блока задержки соедиие с входом соответствующего преобразо вателя амплитуды во временной интбр вал, выходь п элементов совпадения соединены с входами запуска соответ ствующих ждущих мультивибраторов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих каскадов Cip бирования, вькоды 6jiOKOB задержки соединены с вторыми входами соответ ствующих каскадов стробировайия, вы

которых объединены и подключены к вы-20 ходы которых являются выходами усТкоду порогового элемента, о т л и 307

6

чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения выделения m из п экстремальных значений сигналов дополнительно введены и блоков задержки, п ждущих мультивибраторов -и п каскадов стробирования, причем вход каждого блока задержки соедииен с входом соответствующего преобразователя амплитуды во временной интбрвал, выходь п элементов совпадения соединены с входами запуска соответствующих ждущих мультивибраторов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих каскадов Cipo бирования, вькоды 6jiOKOB задержки соединены с вторыми входами соответствующих каскадов стробировайия, выходы кото

ройства.

tj t tyttftg

7 8

аг. f

Г2