УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ПРОИЗВОДНОЙ МЕДЛЕННО МЕНЯЮЩИХСЯ СИГНАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/18 

1

Предложенное устройство относится к области измерительной техники.

Известно устройство для онределения абсолютной величины производной, содержащее квантователь сигнала по уровням, логические элементы, формирователь длительности импульсов и частотомер.

Основным недостатком известного устройства служит то, что оно построено на значительном количестве логических элементов «Запрет.

Целью изобретения является повышение надел ности и упрощение устройства.

Предложенное устройство отличается тем, что транзисторы в квантователе работают в переключательном режиме и вместо логических элементов «Запрет используются элементы «стрелка Пирса, реализуемые на одном транзисторе. Реализация элементов «Запрет возможна на двух транзисторах. Предлагаемое устройство содержит формирователь импульсов, выполненный на логических элементах «НЕ, «стрелка Пирса и линиях задержки.

Это позволяет повысить надежность устройства.

На чертеже приведена схема устройства, построенного для щести уровней квантования.

Устройство содержит блок квантования / сигнала по уровням, цепочку инвертирования,

состоящую из пяти логических элементов «стрелка Пирса 2-6, двухвходовой элемент «ИЛИ 7, формирователь длительности импульсов, реагирующий как на появление, так и на исчезновение сигнала, состоящий из элемента «НЕ 8, двух линий задержки 9 и 10 и элемента «стрелка Пирса //, и частотомер 12.

Рассмотрим работу устройства.

Расквантованный по уровням исследуемый сигнал с блока квантования 1 поступает на

0 входы устройства. По мере увеличения сигналы появляются сначала на нижнем, а затем на последующих входах устройства.

Появившийся на нижнем уровне сигнал, пройдя цепочку инвертирования («стрелка

5 Пирса 2-6), подвергщись пяти инвертированиям, поступает с выхода элемента «ИЛИ 7 на формирователь длительности импульсов, который, реагируя на исчезновение сигнала, на своем выходе формирует импульсный сигнал,

0 фиксируемый частотомером 12.

Сигнал второго уровня поступает на вход элемента «стрелка Пирса 3 и, пройдя цепочку инвертирования («стрелка Пирса 3-6), под5вергщись четырем инвертированиям, с выхода элемента «РШИ 7 поступает на формирователь длительности импульсов, который, реагируя на появление сигнала, формирует на своем выходе импульсный сигнал, фиксируемый частотомером 12.

Таким образом, каждое пересечение сигналом квантованного уровня, при его увеличении, фиксируется одиночным импульсом на выходе устройства. Формирователь длительности импульсов работает при этом поочередно то иа появление, то на исчезновение сигнала. Сигналы каждого из уровней квантования подвергаются (т-п) инвертированиям, где т - число уровней квантования, п - номер кванта, начиная с нижнего уровня.

Частота следования импульсов пропорциональна скорости увеличения сигнала, т. е. абсолютной величине производной.

При уменьшении исследуемого сигнала происходит последовательное снятие сигналов со входов устройства, а следовательно, и со входов соответствующих элементов «стрелка Пирса, на выходах которых появляется сигнал. Этот сигнал, пройдя цепочку инвертирования, подвергшись (ш-п-1) инвертированиям, поступает на формирователь длительности импульсов, где, как показано выше, преобразуется в одиночный импульс, который фиксируется частотомером. Частота следования этих импульсов пропорциональна скорости уменьшения сигнала, т. е., абсолютной величине производной.

Формирователь длительности импульсов работает следующим образом.

Сигнал, появившийся на входе, поступает на линию задержки 10 и далее иа элемент «стрелка Пирса и, с выхода которого снимается импульс, его длительность определяется временем установки лпнии задержки 10.

При исчезновении сигнала со входа формирователя длительности импульсов на выходе элемента «НЕ 8 появляется сигнал, который поступает на линию задержки 9 и далее на элемент «стрелка Пирса //. С выхода последней снимается импульс, длительность которого определяется временем уставки линии задержки 9.

Таким образом, реакцией на каждое появление или исчезновение сигнала на входе формирователя длительности импульсов является одиночный импульс на его выходе.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения абсолютной величины производной медленно меняющихся сигналов, содержащее квантователь сигнала по уровням, формирователь длительности импульсов и частотомер, отличающееся тем, что,

с целью повышения надежности его работы, ко входам элементов «стрелка Пирса, соединенным последовательно между собой, подключены выходы квантователя сигнала по уровням, выход последнего элемента «стрелка Пирса

подключен к первому входу элемента «ИЛИ, со вторым входом которого соединена шина верхнего уровня квантователя сигнала, к выходу элемента «ИЛИ подключен формирователь импульсов, соединенный с частотомером.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь длительности импульсов содерл ит элементы «НЕ, «стрелка Пирса и линии задержки, причем вход и выход элемента «НЕ через линии задержек подключены к

входам элемента «стрелка Пирса.

J