Устройство для выделения экстремальных значений Советский патент 1977 года по МПК G01R19/04 G06G7/02 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в Системах обработки аналоговых сигналов.

Известны устройства для выделения экстремальных значений напряжения, Содержащие в качестве основных элементов дифференциальные усилители и диоды 1, 2.

Одно из известных устройств включает в себя диод, запоминающий элемент и катодный повторитель, охваченные отрицательной обратной связью 1J.

Его недостатком является невозможность фиксации максимальных значений напряжения независимо от его знака.

Наиболее близкое по технической сущности к изобретению устройство для выделения экстремальных значений содержит первый и второй дифференциальные усилители, в цепи отрицательной обратной связи которых включены нелинейные элементы с односторонней проводимостью, запоминающий конденсатор, связанный через соответствующие разделительные диоды с выходами дифференциальных усилителей и подключенный к входу повторителя 2.

Недостаток такого устройства в том, что на выходе всегда фиксируется напряжение положительной полярности, независимо от знака входного напряжения.

Цель изобретения - расщирение функциональных возмол ностей устройства за счет сохранения на выходе полярности экстремальных значений напряжения.

Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит управляемые ключи, первый и второй резистнвные делители напряжения, включенные между выходом повторителя и инвертирующими входами соответствуюншх дифференциальных усилителей, причем средние выводы резистивных делителей нанряженим через соответствующие управляемые ключи связаны с нппшй нулевого потенциала, и формирователь управляющих

Сигналов, вход которого является входом устройства. Выходы формирователя управляющих сигналов связаны с управляющими входами ключей, вход устройства соединен с неинвертирующими входами дифференциальных усилителей.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифференциальные усилители 1 и 2, нелинейные элементы 3 и 4

с односторонней . проводимостью, разделительные диоды 5, 6, запоминающий конденсатор 7, повторитель 8, резистивные делители 9, 10 напряжения, формирователь 11 управляющих сигналов, управляемые ключи 12, 13.

Работает устройство следующим образом.

При положительной полярности входного сигнала ключ 13 открыт и средняя точка делителя 10 подключена к нулевой шине. За счет действия местной обратной связи через нелинейный элемент 4 напряжение на выходе усилителя 2 имеет положительную полярность и превосходит по величине значение входного напряжения. Диод 6 при этом заперт, ключ 12 закрыт. При увеличении значения входного положительного напряжения оно отслеживается дифференциальным усилителем 1. Диод 5 открыт, и через повторитель 8 и делитель 9 действует общая отрицательная обратная связь. Местная обратная связь усилителя 1 нрн этом отключена за счет соответствующего включения нелинейного элемента 3. Напряжение на запоминающем конденсаторе 7 повторяет значение входного напряжения с точностью до статической ошибки замкнутого контура.

В случае уменьшения входного (положительного) напряжения изменяется полярность напряжения на выходе усилителя 1 и диод 5 запирается. Напряжение на запоминающем конденсаторе 7 остается на максимальном уровне входного напряжения.

При изменении полярности входного напряжения происходит размыкание ключа 13 и замыкание ключа 12. Напряжение на выходе усилителей 1 и 2 становится отрицательным, открывается цепь местной обратной связи усилителя 1; диод 5 запирается, а диод 6 отпирается, и конденсатор 7 разряжается до пуля через открытый диод 6 и выходное сопротивление усилителя 2.

С увеличением напряжения в сторону отрицательных значений оно отслеживается на конденсаторе 7 через повторитель 8, делитель 10, усилитель 2 и диод 6.

Таким образом, устройство работает одинаково при разных знаках входного напряжения, а на запоминающем конденсаторе хранятся его экстремальные (максимальные положительные или отрицательные) значения. Возможность двустороннего выделения экстремальных значений расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для выделения экстремальных

значений, содержащее первый и второй дифференциальные усилители, в цепи отрицательной обратной связи которых включены нелинейные элементы с односторонней проводимостью, запоминающий конденсатор, связанный через соответствующие разделительные диоды с выходами дифференциальных усилителей и подключенный к входу повторителя, отличающееся тем, что, с це.чью расширения функциональных возможностей

устройства за счет сохранения на выходе полярности экстре.мальных значений напряжения, устройство дополнительно содержит управляемые ключи, первый и второй резистив- ные делители напряжения, включенные между выходом повторителя и инвертирующими входами соответствующих дифференциальных усилителей, средние выводы резистивных делителей напряжения через соответствующие уцравлямые ключи связаны с шиной нулевого потенциала, и формирователь управляющих сигналов, вход которого является входом устройства, выходы формирователя управляющих сигналов связаны с управляющими входами ключей, при этом вход устройства соединен с неинвертирующими входами дифференциальных усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Нетребепко К. А. Компенсационные схемы амплитудных вольтметров и указателей

экстремума. «Энергия, 1967, с. 19.

2.«Электроника, пер. с англ. М., «Мир, том 47, № 23, 1974, с. 69--74.