Измеритель отношения двух сигналов Советский патент 1989 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в схемах спектрофотометров и спектрометров.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения измерения; отношения сигналов в степени, не кратной целому числу.

На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу измерителя.

Измеритель отношения двух сигналов

10

Управляющий сигнал 1 на ключах 3, 4, 10, 14 соответствует замкнутому состоянию ключей, а О - разомкнутому.

До прихода синхроимпульса RS-триг- гер 1 находится в нулевом состоянии, т.е. на инверсном его выходе - состояние 1. При атом ключи 3, 4, 10 замкнуты, а ключ 14 разомкнут. Напряжение на конденсаторе 21 интегратора 6 равно напряжению источника 5 напряжения () а напряжение на конденсаторе 22 интегратора 19 равно нулю.

содержит. RS-триггер 1, S-вход которо-jt так как она закорочен ключом 4. Слего подключен к входу 2 синхронизадаи, :инверсный выход подключен к управляющему входу первого ключа 3, а также К управляющему входу первого разрядного ключа 4. Источник 5 опорного 20 напряжения через первьй ключ 3 соединен с первым выводом первого интегратора 6, неинверсным входом первого компаратора 7, инверсный вход которого подключен к общей шине. Первый 25 .вход 8 устройства подключен к неинверсному входу второго компаратора 9, выход которого соединен с управляю- «цим входом второго разрядного ключа lU, а через инвертор 11 - с первым входом логического элемента ЗИ 12, Второй вход последнего соединен с выходом первого компаратора 7 и первым К-входом RS-триггера 1, а выход нв- ляется выходом 13 устройства, а третий вход соединен с управляющим входом второго ключа 14 и неинверсньм выходом RS-триггера 1. Генератор 15 тока через первый резистор 16 соединен с неинверсным входом первого д компаратод)а 7, а через второй разряд- ньй ключ 10 - с общей шиной. Второй вход 17 устройства через последоваг. тельно соединенные второй ключ 14 и

довательно, параторов 7

выходные состояния ком- и 9 - 1, а на выходе 13 устройства - состояние О.

После прихода синхроимпульса на вход 2 устройства (фиг. 2) RS-триггер 1 устанавливается в 1, а следовательно, ключи 3 и 4 размыкаются и начинается процесс интегрирования. Напряжение на конденсаторах 22 (и. г Р и 21 (Viti будут иметь вид

.

и

СЧЧ

Uo(1-e

),

и

сг

и

Ь(И,Сг,

оп«

30

где R и R

и

35

значения сопротивления резисторов 16 и 18 соответственно; и С, - значения емкости конденсаторов 21 и 22 соответственноJ t - текущее время--, и 1 и и - значение напряжений

входных сигналов, пос тупающих на первый 8 и второй 17 входы устройства.

Б момент Т, (фиг. 2) напряжение Uj. становится равным и-((Ui должно

второй резистор 18 подключен к перво-д-. быть меньше U) , а следовательно

. f ,, f VT у«

му ВЫВОДУ второго интегратора 19 входу первого разрядного, ключа 4 и инверсному входу, второго компаратора 9. Вторые выводы интеграторов 6 и 19 подключены к общей шине. Выход первого разрядного ключа 4 соединен с общей шиной. Второй R-вход RS-триггера 1 через линию 20 задержки подключен к входу 2 синхронизации устройства. Причем интеграторы 6 и 19 выполнены на конденсаторах 21 и 22 соответственно.

Измеритель работает следукш{им образом.

50

и саа U Cl-e- - RiC ,i) 0,. Отсюда

Т,- Т 5. ().(1)

и 1

В этот момент времени напряжение на конденсаторе 21 равно

и

сг-1

и e ° /R С

ог, ,

55

Подставив сюда выражение (1) и сде лав равными С С , получают

. .иг-и,. ,

исц- --п-Ji 1/ 1 и

Управляющий сигнал 1 на ключах 3, 4, 10, 14 соответствует замкнутому состоянию ключей, а О - разомкнутому.

До прихода синхроимпульса RS-триг- гер 1 находится в нулевом состоянии, т.е. на инверсном его выходе - состояние 1. При атом ключи 3, 4, 10 замкнуты, а ключ 14 разомкнут. Напряжение на конденсаторе 21 интегратора 6 равно напряжению источника 5 напряжения () а напряжение на конденсаторе 22 интегратора 19 равно нулю.

довательно, параторов 7

выходные состояния ком- и 9 - 1, а на выходе 13 устройства - состояние О.

После прихода синхроимпульса на вход 2 устройства (фиг. 2) RS-тригг 1 устанавливается в 1, а следовательно, ключи 3 и 4 размыкаются и начинается процесс интегрирования. Напряжение на конденсаторах 22 (и. г и 21 (Viti будут иметь вид

.

и

СЧЧ

Uo(1-e

),

и

Ь(И,Сг,

оп«

где R и R

и

значения сопротивления резисторов 16 и 18 соответственно; и С, - значения емкости конденсаторов 21 и 22 соответственноJ t - текущее время--, и 1 и и - значение напряжений

входных сигналов, поступающих на первый 8 и второй 17 входы устройства.

Б момент Т, (фиг. 2) напряжение Uj. становится равным и-((Ui должно

быть меньше U) , а следовательно

быть меньше U) , а следовательно

,, f VT у«

и саа U Cl-e- - RiC ,i) 0,. Отсюда

Т,- Т 5. ().(1),

и 1

В этот момент времени напряжение на конденсаторе 21 равно

и

сг-1

и e ° /R С

ог, ,

Подставив сюда выражение (1) и сделав равными С С , получают

. .иг-и,. ,

исц- --п-Ji 1/ 1 и

В момент Тд состояние компаратора 9 изменяется и становится О, следовательно, ключ 10 размыкается. Fla- чинается процесс линейного разряда емкости конденсатора Cti током генератора 15 тока (i). В момент Tj напряжение на конденсаторе 21 становит равным нулю, следовательно, срабаты- вает компаратор 7 и возвращает RS- триггер 1 в исходное состояние. В момент между Т,( и Т на выходе устройства состояние .1. Длительность этого сигнала равна

Т -Т

1л 1,

Ci.Urj,T, .U7-U,., ,„

.4t т ,-()

Если и, U,j, то интервал Т,-Т , стремится к со . Для этой цели стоит линия 20 задержки, которая задерживает входной синхроимпульс на время максимального преобразования и, если компаратор 7 не вернул схему в исходное состояние, этим сигналом возвращает схему в-исходное состояние. Если же и, Uj, то RS-триггер 1 на этот сигнал не реагирует, так как два его входа объединены логической функцией ИЛИ (по нулям).

Если заменить резистор 16 или резистор 18 потенциометром, то можно плавно менять степень возведения значения отношения входных сигналов.

Формула изобретения

1. Измеритель отношения двух сигналов, содержащий первый и второй инт

теграторы, первый и второй ключи, первый и второй разрядные ключи, линию задержки, источник опорного напряжения, RS-триггер и первый компаратор, причем первьш вывод первого интегратора соединен с выходом перво го ключа и неинвертирующим входом пе вого компаратора, выход которого соединен с первым R-входом RS-триггера, S-вхрд которого подключен к входу синхронизации устройства, а инверс- ный вых,од - к управляющим входам пер

вого ключа,

вого ключа и первого разрядного ключа, выход которого подключен к общей шине, а вход - к первому выводу второго интегратора, вход второго ключа подключен к второму входу устройства, выход второго разрядного ключа и вторые выводы первого и второго интеграторов подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения измерения отношения двух сигналов в степени, не кратной целому числу, в него введены генера- тор тока, первый и второй резисторы, инвep top, логический элемент ЗИ и

второй компаратор, причем выход генератора тока подключен к первому выводу первого резистора и входу втоРого разрядного ключа, второй вывод первого резистора подключен к первому выводу первого интегратора, неинвертирующий вход второго компаратора подключен к первому входу устройства, инвертирующий подключен к входу первого разрядного ключа и первому вьтоду второго резистора, а выход - к управляющему входу второго разрядного ключа и входу инвертора, выход которого

соединен с первым входом логического элемента 2И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход является выходом устройства, вход линии задержки подключен к вхоДУ синхронизации устройства, а выход к второму R-входу RS-триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом логического элемента ЗИ и уп- paвляюшJiм входом второго ключа, выход которого соединен с вторым выводом второго резистора, инвертирующий вход первого компаратора подключен к общей шине, выход источника опорного напряжения подключен к входу пер

вого ключа,

2. Измеритель по п. 1, о т л и - чающийся тем, что первый и второй интеграторы состоят из первого и второго конденсаторов соответственно.

.

.

To

H

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в схемах спектрофотометров и спектрометров. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Измеритель содержит интеграторы 6 и 19, ключи 3 и 14, разрядные ключи 4 и 10, линию 20 задержки, источник 5 опорного напряжения, RS-триггер 1 и компаратор 7. Введение генератора 15 тока, резисторов 16 и 18, инвертора 11, элемента ЗИ 12, компаратора 9 и образование новых функциональных связей обеспечивает измерение отношения двух сигналов в степени, не кратной целому числу. В устройстве предусмотрена возможность выполнения интеграторов 6 и 19 на конденсаторах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. о 3 ЩЕ О СП СО Ф(г./

(pae.i