Устройство для интегрирования функций, имеющих форму пика Советский патент 1980 года по МПК G06G7/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ФУЖЦИЙ, ИМБЩИХ ФОРМУ ПИКА Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено при обработке информации с установок физико-химического анализа, когда информационные сигналы имеют форму пика заранее известной формы. Известно устройство для интегрирования функций, имеющих форму пика содержащее блок изменения амплитуды пика, множительный блок, генератор экспоненциальных функций, блок извле чения квадратного корня и блок измерения временного интервала 1. Недостатком устройства является сложность конструктивной реализации при повышенных требованиях к точности интегрирования. Известно также устройство, содержащее следящий аналого-цифровой преобразователь, блок фиксации экстремума, генератор импульсов,счет чики, делитель частоты, элементы И и блок совпадения кодов 2}. Однако данное устройство характе ризуется относительной сложностью ко структивной реализации. Наиболее близким к изобретению является устройство для интегрирования функций, имеющий форму пика, согдержащее счетчик, соединенный входом с выходом элемента И, аодключенного первым входом к выходу преобразователя код-частота, блок фиксации экстремума, соединевныа входами с tsatHavm сложения и вычитания следящего аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с входом устройства через первый масштабирующий резистор, а также через цепь, состоящую из последовательно соединенных масштабирующего резистора и управляемого ключа, причем блокирующий вход следящего аналого-цифрового преобразователя подк.гаоче к первому выходу блока фиксации экстремума, соединенного вторым выходом с управляюЕДим входом управляемого к.шоча и входом элемента задержки, соединенного выходом с вторым входом элемента И, а выход .следящего ана.;гого-цифрового преобразователя подк.лючен к информационному входу регистра памяти, управляющий вход которого соединен с первьм выходом блока фиксации экстремума, а выход регистра подк.7дачен к входу преобразователя код-частота 3.

Недостатком устройства является его конструктивная сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Цель,достигается тем, что в устройство для интегрирования функций, имеющи х форму пика, содержащее счетчик, соединенный входом с выходом элемента И, подключенного первым ВХОДОМ к выходу преобразователя кодчастота, блок фиксации экстремума, соединенный входами с шинами сложения и вычитания следящего аналогоцифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с входом устройства через первый масиггабирующий резистор, а также через цепь, состоящую из последовательно соединенных второго -масштабирующего резистора и управляемого ключа, при.чем блокирующий- вход следящего аналого-цифрового преобразователя подключен к первому выходу блока фиксации экстремума, соединенного вторым выходом с управляющим входом управляемого ключа, выход следящего аналого-цифрового преобразователя дополнительно подключен к входу преобразователя код-частота, а второй выход блока фиксации экстремума соединен с вторым входом элемента И.

На чертеже изображена блок-схема устройства,

Устройство содержитследящий аналого-цифровой преобразователь 1, информационный вход которого соединен с входом устройства, через перв масштабирующий резистор 2, а также через цепь, состоящую из последовательно соединенных второго масштабирующего резистора 3 и управляемого ключа 4. Шины сложения и вычитания следящего аналого-цифрового преобразователя 1 подключены к входам блока 5 фиксации экстремума, а выхо преобразователя 1 соединен с входом преобразователя 6 код-частота. Выход преобразователя-6 код-частота соединен с Первым входом элемента 7 подключенного выходом к входу -счетчика 8, Первый выход блока 5 подключен к блокирующему входу преобразователя 1,. а второй выход блока 5 содинён с управляющим входом ключа 4 и вторым входом элемента 7 И, Блок вырабатывает разрешающий потенциал по второму выходу в момент достижения входным сигналом своего пикового уровня, причем на первом выходе формируется напряжение, инверсное по отношению к напряжению на втором выходе.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии счетчик 8 обнулен, управляемый ключ 4 и эле. мент 7 И заперты, а на блокирующий вход преобразователя 1 подано отпирающее напряжение. Входное напряжение Ug через резистор 2 поступает на вход преобразователя 1, на выходе которого формируется двоичный код входного сигнала, этот код преобразуется преобразователем 6 в частотно-импульсный сигнал с частотой, пропорциональной текущей величине входного напряжения. При достижении входным напряжением своего пикового значения, срабатывает блок 5 фиксации экстремума, сигнал с первог выхода которого блокирует шину сложения преобразователя 1, в результате чего в реверсивном счетчике этого преобразователя фиксируется код максимального значения и входного напряжения. Одновременно с этим сигнал со второго выхода блока 5 замыкает .ключи 4 и открывает элемент 7 И Счетчик 8 начинает считать импульсы, частота которых пропорциональна амплитуде . Резистор 3 через ключ 4 подключается ко входу преобразователя 1, вследствие чего масштаб представления напряжения на -входе преобразователя 1 увеличивается на 1/п

Подсчет импульсов в счетчике 8 продолжается в течении интервала времени f заканчивающегося в момент сравнения входного напряжения с величиной и .Первый же импульс, появившийся в момент сравнения входного напряжения с и, по шине вычитания преобразователя 1 поступает в блок 5, По этому импульсу блок. 5 размыкает ключ 4, запирает элемент

7И и снимаетблокировку с шины сложения преобразователя 1,

Сумма S, накопленая в счетчике

8за время С) равна

,

где К - величина кванта частоты преобразователя б, В случае интегрирования входного напряжения, описываемого кривой Гаусса, площадь пика равна

(-)д-ь-.|(и „-Кси.

ежр

Для интегрирования входного напряжения такой формы между коэффициентом К и показатели изменени.я масштаба п должно выполняться соотношение в-кда

К 2 3 4 5

п 0,456 0,706 0,822 0,882 Когда входное напряжение изменяется по закону синуса, площадь пика определяется .как. , .

.dt bu,,Kru.

причем между Кип должно выполняться соотношение вида К 1 , 2 . 3 Н 0,525 ОТ8 0,944

Аналогичные соотношения можно получить и для случаев интегрирования функций других видов.

Устройство для интегрирования функций, имеющих форму пика, может быть использовано для интегрирования широкого класса функций. Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является более простая конструктивная реализация.

Формула изобретения

Устройство для интегрирования функций, имеющих форму пика, содержащее счетчик, соединенный входом с выходом элемента И, подключенного первым входом к выходу преобразователя код-частота, блок фиксации экстремума, соединенный входами с шинами сложения и вычитания следящего аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с входом устройства через первый масштабирующий резистор, а также

через цепь, состоящую из последовательно соединенных второго масштабирующего резистора и управляемого ключа,причем блокирующий вход следящего аналого-цифрового преобразователя подключен к первому выходу блока фиксации экстремума, соединенного вторым выходом с управляющим входом управляемого ключа, о т л ич а ю щ е ее я тем, что, с целью упрощения устройства, выход следя0щего аналого-цифрового преобразователя подключен ко входу преобразователя код-частота, а второй выход блока фиксации экстремума соединен с вторым входом элемента И.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 544975, кл. G 06 G 7/18, 1972.

0

2.Авторское свидетельство СССР 560244, кл. G 06 J 1/00, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР 601703, кл. G 06 G 7/18, 1976 (прототип).