Устройство для определения экстремумов функции Советский патент 1980 года по МПК G01R19/04 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-, эовано в устройствах для выделения или стробирования электрических сигналов разных уровней.

Известно устройство для определения экстремальных значений сигнала, содержащее дифференциальные усилители, зарядные диоды, ждущие мультивибраторы, запоминакицие конденсаторы разрядные и зарядные ключи.

Недостаткйм устройства является сложность его регшизации, а также ограниченный амплитудный и частотный диапазоны исследуемого сигнала.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения экстремумов функции, содержащее входной ключ, синхронизатор, запоминающую ячейку, стробируемые ключи, регистратор, импульсную схему сравнения, триггер и усилитель-ограничитель, в котором импульсная схема сравнения соединена со входом устройства через входной ключ, :запоминающую- ячейку, второй стробируемый ключ и через первый стробируемый ключ, а выход импульсной схемысравнения через усилитель ограничитель, триггер соединен с

регистратором, который присоединен к выходу запоминающей ячейки.

Недостатком устройства является сложность его реализации, а также низкая точность измерения, определяемая суммарной нестабильностью импульсной схемы сравнения в момент изменения полярности напряжения и нестабильностью усилителя-ограничиtoтеля.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения

15 экстремумов функции, содержащее синхронизатор, запоминающий конденсатор, электронные ключи и компаратор, дополнительно введены второй запоминающий конденсатор и источник опор20ного напряжения, в качестве синхронизатора использован двухтактный генератор , запоминающие конденсаторы подключены к входам компаратора, выполненного, например, в виде диодно25регенеративной ячейки, первый ключ включен между входом устройства и первым входом компаратора, второй ключ включен между первым входом компаратора и источником опорного напряжения, соединенным с вторым входом компаратора, управляющие входы обоих .ключей присоединены к разнополярным выходам генерато ра, пр чем с первым входом компаратора сое динен запоминающий конденсатор боль шей по номиналу емкости. На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства для определения экстре лумов функции. Устройство для определения экстремумов функции содержит компаратор 1 с входами 2 и 3 и выходом 4, запоминающие конденсаторы 5 и 6, электронный ключ 7, входную клемму электронный ключ 9, синхронизатор 1 источник 11 Опорного напряжения. В качестве синхронизатора 10 использован двухтактный генератор, ра нополярные выходы которого присоединены к управляющим входам электро ных ключей 7 и 9, Компаратор 1 пред ставляет собой диодно-регенеративну ячейку с диодной схемой сравнения и блокинг-генератором. Емкость конденсатора 5 значительно больше емкости конденсатора б. Устройство работает следующим образом. Условие генерации компаратора 1 выполняется, если напряжение на его входе 3 больше напряжения на входе на величину порога срабатывания компаратора 1. В течение времени первого такта переключения электронных ключей, когда открыт ключ 9, заряжается кон денсатор 5, во втором такте переклю чения открывается ключ 7 и конденсатор 6 заряжается от конденсатора 5 через источник опорного напряжени 11. При возрцстании входного напряжения на клемме 8 (момент времени tu - фиг. 2) конденсатор 5 подзарядится до большого значения напряжения в первом такте переключения. Так как при этом напряжение на вход 2 компаратора больше напряжения на его входе 3, то генерация колебаний компаратора не происходит. Лосле прохождения максимума исследуемого напряжения при очередном открывании ключа 9 в первом такте переключения напряжение на конденсаторе 5 уменьшается, так как он разряжается чере ключ 9 и источник входного напряжения. При этом напряжение.на конденЬаторе б больше напряжения на ко денсаторе 5, так как постоянная врем ни цепи разряда конденсатора 6 значительно вольше постоянной времени цепи заряда конденсатора 5. В связи с наличием положительной обратной связи компаратор 1 срабатывает на временном участке fcj -i- (фиг. 2) ниспадающей кривой исследуемого напряжения до точки минимума функции (i - фиг. 2) . На временном участке -fc t5 (фиг. 2) напряжение на конденсаторе 6 меньше напряжения на конденсаторе 5 и условие генерации компаратора 1 не выполняется в связи с наличием на нем отрицательной обратной связи, Источник опорного напряжения 8 служит для регулировки порога срабатывания .компаратора и для компенсации разбipoca падения напряжения на диодах компаратора и ключах 7, 9. Упрощение устройства для определения экстремумов функции по сравнению с известным, а также расширение амплитудного и частотного диапазонов входного сигнала за счет применения диодно-регенеративного компаратора с положительной и отрицательной обратными связями по входному напряжению позволяет использовать его в цифровых измерительных преобразователях. Формула изобретения Устройство для определения экстремумов функции, содержащее синхрониз&тор, запоминающий конденсатор, электронные ключи и компаратор, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности и его упрощения, в него дополнительно введены второй запоминающий конденсатор и источник опорного напряжения, в качестве синхронизатора использован двухтактный генератор, запоминающие конденсаторы подключены ко входам компаратора, выполненного, например, в виде диодно-регенеративной ячейки, первый ключ включен между входом устройства и первым входом компаратора, второй ключ включен между первым входом компаратора и источником опорного напряжения, соединенным со вторьам входом компаратора, управляющие входы обоих ключей присоединены к разнополярным выходам reHepaTjopa, причем с первым входом компаратора соединен запоминающий конденсатор большей по номиналу емкости.