Многоканальный анализатор Советский патент 1976 года по МПК G06G7/00 

1

Изобретение относится к статистической измерительной технике и может быть использовано для анализа случайных электрических сигналов.

Известные устройства содержат инвертирующие, интегрирующие и суммирующие усилители. Однако точность оценки функции распределения в различных точках диапазона сигнала, как и точность оценки иитервалов, соответствующих заданным приращениям функции распределения, при заданном времени анализа зависят от неизвестных заранее функции и плотности распределений сигнала, т. е. не могут быть гарантированы до проведения измерений, что в свою очередь снижает ценность проводимых измерений.

Целью изобретения является обеспечение постоянства точности функции распределения на всем диапазоне изменения сигнала. В описываемом анализаторе это достигается тем, что он содержит в каждом канале элемент сравнения и ключевой элемент, вход управления которого соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого соединен со входом устройства, а второй вход соединен с соответствующим выходом устройства, с выходом соответствующей цепочки последовательно соединенных суммирующего, первого инвертирующего, интегрирующего и второго инвертирующего усилителей и с первым входом

аналогичной цепочки следующего канала, кроме последнего, второй вход цепочки усилителей каждого канала, кроме последнего, соединен с выходом интегрирующего усилителя последующего канала, второй вход элемента сравнения первого канала соединен с первым входом цепочки усилителей первого канала, а выход интегрирующего усилителя последнего канала соединен дополнительно со вторым

входом цепочки усилителей того же канала.

На чертеже представлена блок-схема описываемого анализатора.

Анализатор содержит элементы сравнения li-1„, ключевые элементы 2i-2„, инвертирующие 3i-3„. интегрирующие 4)-4„ , инвертирующие и суммирующие 6i-6„ усилители. Анализатор представляет собой несколько (л) взаимосвязанных каналов, каждый из которых состоит из элемента сравнения 1, соответствующего ключевого элемента 2 и цепочки усилителей 3, 4, 5 и б. Все каналы отличаются друг от друга только величиной коэффициентов передачи первого инвертирующего 5 и суммирующего 6 усилителей.

Первые входы элементов сравнения 1 соединены со входом анализатора.

Напряжение, поступающее на выход любого, например k-ro канала, сравнивается с напряжением сигнала Xf в элементе сравнения 1д, который управляет ключевым элемецтом 2д так, что если напряжение сигнала Xt больше напряжения на выходе данного канала xt , то коммутируемые клеммы ключевого элемента 2, подключают выходное напряжение суммирующего усилителя 6 4. ко второму входу интегрирующего усилителя 4 kВыходное напряжение суммирующего усилителя 6; поступает, кроме того, на вход первого инвертирующего усилителя 5 , с выхода которого напряжение подается на первый вход интегрирующего усилителя 4. С выхода интегрирующего усилителя 4; каждого канала, кроме первого, напряжение поступает на вход другого инвертирующего усилителя 3 того же канала и на второй вход суммирующего усилителя 6 предыдущего канала. В каждом, например /г-м, канале выходное напряжение инвертирующего усилителя 3, являющегося последним в цепочке последовательно соединенных усилителей 6 -5 -4 -3 , подается на второй вход элемента сравнения 1 на первый вход которого подключается исследуемый сигнал Х( . Выходное напряжение каждого канала, кроме последнего, подключается к первому входу цепочки усилителей последующего канала. Выходное напряжение

первого канала подается дополнительно на первый вход цепочки усилителей первого канала, выходное напряжение интегрирующего усилителя 4„ последнего канала подается дополнительно на второй вход цепочки усилителей того же канала.

Таким образом, если напряжение сигнала Xf больше напряжения на входе какоголибо, например Л-го, канала, то последнее увеличивается со скоростью, пропорциональной величине 1-а , в противном случае оно уменьшается со скоростью а,, пропорциональной величине а, равной коэффициенту передачи первого инвертирующего усилителя 5 ft того же канала.

При установке коэффициентов передачи инвертирующих усилителей 5 устройства в соответствии с неравенствами

О ai . . . Ofe aft+i . . . а„ 1 начальньш значения выходных напряжений устройств должны устанавливаться в пределах предполагаемого диапазона изменений сигнала так, что-бы . При этом коэффициент передачи суммирующего усилителя 6д каждого, например k-то, канала должен устанавливаться обратно пропорционально величине aft-fi-ctfe-i для и а2-ai или а п-а п- для первого или последнего канала соответственно, благодаря чему точность оценки функции распределения, определяемая дисперсией флуктуации напряжений на всех выходах устройства, по истечении заданного времени будет постоянной по диапазону и равной заданной величине.

Формула изобретения

Многоканальный анализатор, содержащий инвертирующие, интегрирующие и суммирующие усилители, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства точности на

всем интервале изменения сигнала, он содержит в каждом канале элемент сравнения и ключевой элемент, вход управления которого соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого соединен со входом устройства, а второй вход соединен с соответствующим выходом устройства, с выходом соответствующей цепочки последовательно соединенных суммирующего, первого инвертирующего, интегрирующего и второго инвертирующего

усилителей и с первым входом аналогичной цепочки следующего канала, кроме последнего, второй вход цепочки усилителей каждого канала, кроме последнего, соединен с Выходом интегрирующего усилителя последующего канала, второй вход элемента сравнения первого канала соединен с первым входом цепочки усилителей первого канала, а выход интегрирующего усилителя последнего канала соединен дополнительно со вторым входом цепочки

усилителей того же канала,