Амплитудно-временной анализатор Советский патент 1992 года по МПК H03K5/22 

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и касается, в частности, задачи построения специализированных амплитудно-временныханализаторовпериодических сигналов.

Известен дискретный амплитудный анализатор, содержащий пороговые каскады по числу каналов m, (rn-1) логических элементов ЗАПРЕТ, m пересчетных устройств, m одновибраторов, (т-1) формирователей заднего фронта и (т-2) логических элементов ИЛИ.

Известен анализатор амплитуд импульсов, содержащий m по числу каналов пороговых элементов, m D-триггеров, дешифратор, триггер управления, формирователи переднего и заднего фронтов, логический элемент НЕ. m-входовые логические элементы ИЛИ-НЕ. .

Недостатками данных устройств являются отсутствие возможности определения длительности временных интервалов срыва колебаний анализируемого периодического сигнала или длительности временных интервалов, на протяжении которых модуль амплитуды этого сигнала ниже заданных уровней, а также отсутствие возможности подсчета числа таких интервалов.

Наиболее близким к предполагаемому по технической сущности и достигаемому результату является амплитудно-временной анализатор, содержащий пороговый элемент, RS-триггер. элемент регулируемой задержки, логический элемент ИЛИ, логический элемент И, выход которого является выходом устройства.

Недостатками этого устройства являются также невозможность определения длительности временных интервалов срыва колебаний анализируемого периодического сигнала или длительности временных интервалов, на протяжении которых модуль амплитуды этого сигнала ниже заданных уровней, и невозможность подсчета числа таких интервалов.

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности определения длительности временных интервалов срыва колебаний анализируемого периодического сигнала или длительности временных интервалов, на протяжении которых модуль амплитуды этого сигнала ниже заданных уровней, и обеспечение возможности подсчета количества таких интервалов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема амплитудно-временного анализатора; на фиг, 2 - временные зависимости от основных сигналов.

Амплитудно-временной анализатор содержит пороговый элемент 1 верхнего уровня, пороговый элемент 2 нижнего уровня, времязздающий элемент 3. элементы 4 и 5 регулируемой задержки, логический элемент ИЛИ-НЕ б, генератор 7 опорной частоты, логический элемент И 8, причем сигнальные входы порогового элемента 1 верхнего уровня и порогового элемента 2 нижнего уровня соединены с входом устройства, управляющие входы их соединены с источниками пороговых сигналов верхнего Unopi и нижнего Unop2 уровней соответственно, а выходы - с сигнальными входами элементов 4 и 5 регулируемой задержки соответственно, управляющие входы которых соединены с выходом времязадающего элемента 3, а выходы - с соответствующими входами логического элемента МЛИ-НЕ б, выход которого является одним из выходов устройства, а также соединен с одним из входов логического элемента И 8, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 опорной частоты, а выход является вторым выходом устройства.

Амплитудно-временной анализатор работает следующим образом.

Анализируемый периодический сигнал Ux (фиг. 2) подается на сигнальные входы пороговых элементов 1 и 2 верхнего и нижнего уровней, на управляющих входах которых устанавливаются уровни Unopi и Unop2 соответственно. Причем в общем случае может быть I Unopi I 5й IUnop2 .. На выходе порогового элемента 1 при выполнении неравенства lUxl I Unopi I формируются сигналы Ui (фиг. 2), на выходе порогового

элемента 2 при выполнении неравенства lUxl SlUnop2l формируются сигналы U2 (фиг, 2), Пороговые элементы 1 и 2 могут быть выполнены на известных стандартных компараторах напряжения (например, ИС

К544САЗ или др.). Сигналы Ui, U2, поступая на соответствующие сигнальные входы элементов 4 и 5 регулируемой задержки, задерживаются на время roi то2, и на выходах этих элементов формируются сигналы U4,

Us (фиг. 2) соответственно, Элементы задержки могут быть выполнены на известных стандартных ждущих мультивибраторах (например, ИС К155АГ1 или др.). Время задержки регулируется времязадающим

элементом 3, в качестве которого может быть использован потенциометр, выход которого соединен с управляющими входами элементов 4 и 5 регулируемой задержки. При выборе времени задержки TOI ш необходимо исходить из условия: ТВх roi 0,5TDX, где Тех - период колебаний входного анализируемого периодического сигнала. Сигналы U4, Us поступают на входы логического элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходе которого формируется логическая единица (Ue на фиг. 2) в том случае, когда на протяжении хотя бы одного полупериода анализируемого сигнала выполняется условие lUxl I Unopi i или lUxl lUnop2t, или же происходит срыв колебаний анализируемого периодического сигнала.

Сигнал UG, поступающий на один из выходов анализатора, может быть использован для подсчета числа временных

интервалов, на которых происходит срыв колебаний анализируемого сигнала или уменьшение амплитуды этого сигнала ниже заданного уровня,

Кроме того, сигнал Ue поступает на один

иэ входов логического элемента И 8, на второй вход которого подаются импульсы с выхода генератора опорной частоты 7 (U на фиг. 2). В результате на выходе логического элемента И 8 появляются пачки импульсов

(Us на фиг. 2), поступающих на второй выход устройства. Количество импульсов в пачке пропорционально длительности интервала срыва колебаний, поэтому сигналы Ue дают возможность определить длительность временных интервалов, на которых iUxl

t Unopi I ИЛИ IUxl Unop2l.

Путем выбора интервала задержки roi КТнх, где К 1, 2, .... можно исключить из анализа кратковременные уменьшения амплитуды ниже порогового уровня на протяжении К периодов входного сигнала и тем самым повысить помехоустойчивость устройства.

Таким образом, введение порогового элемента нижнего уровня, второго элемента регулируемой задержки, логического элемента ИЛИ-НЕ, генератора опорной частоты и соответствующих связей позволяет расширить функциональные возможно- сти устройства, в частности получить возможность определения длительности временных интервалов срыва колебаний анализируемого периодического сигнала или длительности временных интервалов, на которых модуль амплитуды этого сигнала ниже заданных уровней, а также получить возможность подсчета числа таких интервалов.

Формула изобретения Амплитудно-временной анализатор, содержащий пороговый элемент верхнего уровня, сигнальный вход которого является входом устройства в целом, а управляю- щий - входом уставки порогового сигнала верхнего уровня, времязадающий элемент, выход которого соединен с управляющим входом элемента регулируемой задержки, логический элемент И, выход которого явля- ется одним из выходов устройства в целом.

0

5 0

5

0

отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности- определения длительности временных интервалов срыва колебаний анализируемого периодического сигнала или длительности временных интервалов, на которых модуль амплитуды этого сигнала ниже заданных уровней, а также обеспечения возможности подсчета числа таких интервалов, в него введен пороговый элемент нижнего уровня, второй элемент регулируемой задержки, логический элемент ИЛИ-НЕ, генератор опорной частоты. причем1 сигнальный вход порогового элемента нижнего уровня соединен с входом устройства, его управляющий вход является входом уставки порогового сигнала нижнего уровня, а выход соединен с сигнальным входом второго элемента регулируемой задержки, управляющий вход которого соединен с выходом времязадающего элемента, сигнальный вход первого элемента регулируемой задержки соединен с выходом порогового элемента верхнего уровня, выходы элементов регулируемой задержки соединены с входами логического элемента ИЛИ- НЕ, выход которого является вторым выходом устройства в целом и соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого соединение выходом генератора опорной частоты.

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для построения специализированных амп- литудно-временных анализаторов периодических сигналов. Известные амплитудные анализаторы не позволяют определять интервалы срыва колебаний или уменьшения амплитуды периодических сигналов ниже заданных уровней подсчитывать число таких интервалов. Задача, решаемая изобретением, COCTSW в расширении функциональных возможностей анализатора, заключающемся в обеспечении возможности определения длительности временных интервалов срыва колебаний анализируемого периодического сигнала или длительности временных интервалов, на протяжении которых модуль амплитуды этого сигнала ниже заданных уровней, и подсчета числа тйких интервалов. Сущность изобретения заключается в том, что амплитудно-временной анализатор содержит два пороговых элемента соответственно верхнего и нижнего уровней, два элемента регу- лируемой задержки, времязадающий элемент, логические элементы И и ИЛИ-НЕ и генератор опорной частоты с соответствующими связями. 2 ил. ел С