Устройство обнаружения экстремума сигнала Советский патент 1979 года по МПК H03K5/153 

- ; -; ..,. .:.., .1 Изобретение относится к импульсйой технике, а именно к у стройствам сортировки импульсов по амплитуде, и может применяться в устройствах обработки информации. Известно устройство, содержащее преобразователь код-напряжение, генератор тактовых импульсов, соеди ненный с входом реверсивного счетчи ка через последовательно соединенны элемент сравнения и логический элемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика через преобразователь коднапряжение подключен к входу эле мента сравнения, подсоединенного др гим входом к источнику входного сиг нала, а выходами к входам триггера реверса, подключенного выходами к реверсивному счетчику(1. Однако это устройство позволяет анализировать лишь параметры электр ческих сигналов простой, в частности косинусоидальной колоколообразной, треугольной формы. Целью изобретейия является расши рение функциональных возможностей устройства. Для этого в устройство обнаружения экстремума сигнала, содержащее преобразователь код-напряжение, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом реверсивного счетчика через последовательно соединенные элемент,, сравнения и логический элемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика через преобразователь код-напряжение подключен к входу элемента сравнения, подсоединенного другим входом к источнику входного сигнала, а выходами к входу триггера реверса, подк.шочанного выходами к, реверсивному счетчику, введены .логический элемент и; одновибраторы, инвертор, импульсно-потенциальный логический элемент И и дополнительный логический элемент ИЛИ, выход логического элемента ИЛИ соединен с входами первого одновибратора и импульсно-потенциальным логическим элементом И, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а выход подключен к входу второго одновибратора, выходом подк.шоченного к одному из входов логического элемента И, к второму входу которого подключен первый одновибратор, а выход через дифференцирующую цепь соединен с инвертором и одним из входов дополнительного логического элемента ИЛИ, к -остальным входам которого подсоединены выход инвертора и выходы триггера реверса. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фи1. 2 - диаграммы, иллюстрирующие его работу. Устройство для обнаружения экстре мума сигнала содержит генератор 1 та товых импульсов, элемент 2 сравнения,- триггер 3 реверса, реверсивный счетчик 4, преобразователь 5 напряжение , элементы ИЛИ 6 и 7, ло гический; элемент И 8,импульсно потен циальный логический элемент И 9, одвибраторы 10 и 11, инвертор 12, дифференцирующие цепи 13-15, причем пер вый вход элемента 2 являете и входом устройства, а два других входаподклю чены к выходгил генерато ра 1 и преобраэователя 5 код-напряжение, вход которого соединен с выходом счетчика 4/ управляющие входы счетчика 4 соед нены с выходами триггера 3 и подключены через цепи 14 и 15 к первому и второму входам элемента 1, выход к торого является выходом устройства, сигнальный Вход счетчика 4 соединён с входами одновибратора 10 и элемента 9 , а также с выходом элемента 6, входы которого соединены с входгциш триггера 3 н входами элемента 2, пер вый выход одиовибратора 10 соеди нен с втррьвк ВХОДСМ4 элемента 9, выход которого через одновибратор 11 соединен с первым входом элемента 8, второй вход которого соединен с выходом одновибратора 10, ai выход связан iepes-цепь 13 с третьим входом элемента 7, соединенным со своим четвертым входе через инвертор 12. Устройство работает следуюпскм Образом. - - : : ,..-..,-,-,-v Исследуемый сигнал (см. фиг. 2) поступает на вход элемента 2, куда .поступает также напряжение с преобразователя 5, пропор1щоиальнЬе коду счетчика 4. При разнице входного напряжения и напряжения с npeo6paiзователя 5 импульсы с генератора 1 поступают через элемент 2 на Триггер 3 и через элемент 6 на вход счет oiKci 4. Напряясеиие на выходе преобразователя 5 изменяется в .гГависимости от числа импульсов, поступаюпщх на счетчик 4, и так, чтобы разность между сра вниваемшт велцчннами на элементе 2 стремилась к нуJBO. В момент paeeiHCTBa напряжения йа выходе преобразователя 5 и выходного напряжения на выходе счетчика 4 в ре альи( масштабе времени фо лхшруётся двоичный код исследуемой велйчинга. Выход триггера 3 устанавлива1еТ сч:ет чик 4 в один из режимов сложения или вычитаиия при кгждс ш изменеНИИ знака производной входного напршкения. Момент смены состояния три гера 3 сосягветствуёт, экстремальному значению сигнала, который формируется на выходе элемента 7. Момент начала сигнала, соответст вующий точке А (см, фиг. 2), формяру ется следующим образом. . При возрастании функции импульсы, генератора 1 через элементы 2 и 6 поступают на вход счетчика 4 и одно временно на вход одновибратора 10 и элемент 9. Первый импульс запускает одновибратор 10, выходйой импуЯьс кЪторого переводит элемент 8 в нулевое состояние и одновременно подготавливает к работе элемент 9. Переход элемента 8 в нулевое состояние после формирования цепью 13 и инвертором 12 подается на вход элемента 7, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий моменту начала сигнала (точка А). Второй импульс с элемента б запускает элемент 9, выходной импульс которого запускает одновибратор 11. Одновибратор 11 работает при условии одновременного поступления сигнала с одновибратора 10 и импульсов запуска с элемента б через элемент 9. Длительность выходного импульса одновибратора 11 равна длительности одновибратора 10 и соответственно выбирается немного более скважности импульсов генератора 1. , Отсюда следует, что одновибратор 10 запускается каждым ,нече.тньад и(пульсом, а одновибратор 11 - каждым четНым. Попеременная работа одйОвнбраторов осуществляется в течение времени возрастания входного сигнала. При этс элемент 8 находится в нулевом состоянии,В момент, когда величина входного сигнала не изменяется во времени (участки 1ВС, EF, KL, MX), прекращает -; ся поступление импульсов с йыхода элемента 6. При этом оДновибраторы 10 и 11 устанавливаются в исходное состояние, а Ьлемент 8 в ёдЩйичное положение. Мсалент перехода элемента 8 в единичное; положение после формирования цепью 13 фикси ется на выходе з лемента 7, как момент, соответстВунедий выделению точек В, Е, : . К., М. .-., .- .. . ..- :..,.: ; ,- : Мом«1ты, соответствующие Точкам D и G, выдептотся с помсщью триггер 3. Переход состояния т риггед)а 3 из попсжеиия сложедие в положейяе вычитание соответствует экстреvsyveif, а обратный переход соотзетствУА ётминимальн жу экстремуму. Моменты перехода ксир1 тся на выэсбде элемента 7. Вьщеленйе точек С, F, L осуществ ляется аналогично выделению точки А, При необходимости можно получить Количественные значения в Точках В С, D, F, Q, К, L, численно значению счетчика 4 в данные моменты времени. Точность вьЛделения характерных точек зависит от разрядности реверсивного счетчика и соответственно , - а

выбранной длительности одновибраторов 10 и 11.

Формула изобретений

Устройство обнаружения экстремума сигнсша, содержащее преобразователь код-напряжение, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом реверсивного счетчика через последова тельн9 соединенные элемент сравнения и логический элемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика через преобразователь код-напряжение подключен к входу элемента сравнения, подсоединенного другим входсм к источнику входного сигнала, а выходами-к входам триггера реверса, подключенного выходами к реверсивнсмлу счетчику, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных Врз |Ожностей, в него введены логическийЭлемент И, одновибраторы, инверfop, импульсно-потенциальный логичесИ

и дополнительный

кий элемент

логический элемент ИЛИ, выход логического элемента ИЛИ соединен с входами первого одновибратора и импульсно-потенциальным логическим эле ментом И, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а выход подключен к входу второго одновибратора, выходом подключенного К одному из входов логического элемента И, к второму входу которого подключен первый одновибратор, а выход через дифференцирующую цепь соединен с инвертором и одним из входов дополнительного логического элемента ИЛИ, к остальным входам которого подсоединены выход инвертора и выходы триггера реверса.

Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 445142, кл. Н 03 К 5/153, 25.04.75