Устройство для определения момента появления экстремума Советский патент 1977 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании специализированных вычислительных машин, в частности предназначенных для обработки информащш полученной от

частотных датчиков технологических объектов.

Известно устройство для определения экстремальных значений случайных сигналов, содержащее генератор тактовых импульсов, преобразователь, коммутатор, ключи, триггер, блок сравнения, регистр триггер экстремума, элементы И, ИЛИ, счетчики 1.1 J.

Однако данное устройство содержит значительный объем оборудования, что усложняет решение задачи определения момента экстремума.

Из известных устройств для определения момента появления экстремума наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее генератор эталонной частоты, элементы задержки элементы И, преобразователь аналогчастота, вход которого соединен со входом устройства, выход подключен ко входу делителя частоты, выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к первым входам первого и второго триггеров, выход второго триггера, соединен с первым выходом устройства и через ждущий мультивибратор - со вторым выходом устройства 122.

Однако данное устройство обладает невысоким быстродействием, так как для определения знака первой производной от сигнала, поступающего на преобразователь, на вход устройства должно поступить с преобразователя четыре импульса, что снижает также точность определения момента экстремума.

Целью изобретения является повыщение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что выход преобразователя аналог-частота подключен к первому входу первого элемента И, вторый вход которого через первый элемент задержки подключен к выходу делителя частоты, а выход - подключен к третьему входу реверсивного счетчика, соединенного четвертым входом с выходом г нератора эталонной частоты, ко второму входу первого триггера и первому входу второго элемента И, выход первого триггера через второй элемент задержки под-ключен ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго триггера . На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит преобразователь 1 аналог-частота, делитель 2 частоты, реверсивный счетчик 3, генератор 4 эталонной частоты, элемент И 5, элемент 6 задержки, триггер 7, элемент 8 задерж ки, элемент И 9, триггер 10, ждущий мультивибратор 11, вход 1.2. vi выходы 13, 14 устройства. Устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода делителя 2 частоты, выполненного на триггере устанавливает реверс шный счетчик 3 в режим суммирования. Этим же сигналом, который проходит через открытый элемент И 5, реверсивный счетчик 3 приводится в исходное состояние. Триггер 7 сигналом с выхода элемента И 5 также приводится в исходное состояние. На счетчик 3 начинают поступать импульсы с выхода генера тора 4 эталонной частоты, которые сумми руются реверсивным счетчиком 3 до тех пор, пока на вход делителя 2 не поступит следующий импульс с преобразователя 1, который перебрасывает триггер делителя 2 Сигналом с выхода делителя 2 счетчик 3 переводится в режим вычитания, Если число, записанное в режиме суммирования, меньще числа, которое записывается в режиме вычитания, с выхода счет чика 3 на входы триггеров 7 и 10 выдает ся импульс переполнения. Если число, запи санное в режиме суммирования, больше или равно числу, записанному в режиме вычитания, то на выходе счетчика 3 импульс переполнения отсутствует, Следующий импульс с выхода преобразователя 1, поступая на вход триггера делителя 2, перебрасывает его. Сигнал с выхода делителя 2 снова переводит реверсивный счетчик 3 в режим суммирования. Этот же импульс, проходя через открытый сигналом с выхода элемента задержки 6 элемент И 5, приводит счетчик 3 в исходное состояние. Элемент задержки 6 под держивает элемент И 5 в открытом состоянии до тех пор, пока счетчик 3 не вернет ся в исходное состояние. Если предьщущий сигнал на входах триггера 7 был сигналом переполнения с. выхода счетчика 3, третий импульс с выхода преобразователя 1, проходя через элемент И 5, перебрасывает триггер 7, но на вход второго триггера 1О не проходит, так как второй элемент И 9 закрыт сигналом с выхода элемента задержки 8 до исчезновения сигнала на выходе элемента И 5. Если предыдущий сигнал на входах триг гера 7 также был сигналом с выхода элемента И 5, на вход тфиптера 10 через открытый элемент И 9 поступит сигнал с выхода элемента И 5, который перебрасывает триггер 10, С выходов триггера 1О снимаются сигналы, сообщающие знак первой производной от сигнала, поступающего на вход преобразователя 1, при изменении состояния триггера 10 срабатывает ждущий мультивибратор 11, определяя момент экстремума входного сигнала. Сверху вниз на временных диаграммах поясняющих работу устройства, изображено состояние выходов преобразователя 1, делителя 2, элемента задержки 6, элемей та И 5, реверсивного счетчика 3, первого триггера 7, элемента задержки 8, элемента И 9, одного из выходов триггера 10, ждущего мультивибратора 11. Таким образом, для определения момента экстремума с помощью предложенного устройства необходимо поступление с преобразователя амплитуда сигнала-частота импульсов на вход делителя частоты двух импульсов, в отличие от известного устройства, где для той же цели необходимо поступление с преобразователя четырех импульсов. Кроме повышения быстродействия при использовании одинаковых элементов повышается точность определения момента экстремума. Формула изобретения Устройство для определения момента появления экстремума, содержащее генератор эталонной частоты, элементы задержки, элементы И, преобразователь аналогчастота, вход которого соединен со входом устройства, выход подключен ко входу делителя частоты выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к первым входам первого и второго триггера, выход второго триггера соединен с первым выходом устройства и через ждущий мультивибратор со вторым выходом устройства, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем выход преобразователя аналог-частота подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого через первый элемент задержки подключен к выходу делителя частоты, а выход - подключен к третьему входу реверсивного счетчика, соединенного четвер тым входом с выходом генератора эталонной частоты, ко второму входу первого

триггера и первому входу второго элемента И, выход первого триггера через второй элемент задержки подключен ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 506868 G 06 F 15/36, 1974,

2.Авторское свидетельство № 312276, Q 06 Л З/ОО, Н ОЗ К 13/20, 1969.