Устройство для выделения максимально-гО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G06G7/02 

1

Изобретение относится к кибернетике, автоматике, технике многоканальной связи и, в частности, может быть использовано в качестве классифицирующей схемы в системах распознавания.

Известны устройства для селекции максимального напряжения, обеспечивающие выбор максимального напряжения из множества выходных сигналов потенциометрических датчиков. Сравниваемые напряжения подаются на базы транзисторов. Транзисторы в качестве нагрузки имеют реле или сигнальные лампы для индикации канала с наибольшим сигналом. В цепи питания транзисторов включено общее балластное сопротивление i- Поэтому в открытом состоянии находится только один транзистор и именно тот, на базу которого подано максимальное напряжение 1,

Однако в устройстве используются транзисторы в режиме усиления и оно имеет малую разрешающую способность селекции сигналов,- обусловленную небольшим коэффициентом усиления транзисторов и нестабильностью величины разрешающей способности, обу

ловленной разбросом коэффициентов усиления транзисторов, а также различными внешними дестабилизирующими .факторами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является детектор максимального напряжения, содержащий .усилители постоянного тока, на инвертирующие входы которых

10 подаются сравниваемые напряжения. Выходы усилителей подключены к логической схеме, которая выделяет усилитель, сохраняющий уровень 2 ,

Известное устройство имеет тот недостаток, что оно слишком громоз15дко из-за использования относительно сложной логической схемы. Кроме того, функциональные возможности его ограничены, поскольку это устрой20ство только определяет канал, в котором действует максимальное напряжение, но не передает на выход информации о величине этого напряжения, что в ряде случаев бывает не25обходимо.

Цель изобретения - повышение достоверности результата и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается т.ем, что устройство для выделения

30 максимального напряжения, содержащее дифференциальные усилители, выходы которых через пороговые элементы, например, диоды, соединены с выходной шиной устройства, масштабный резистор обратной связи,один вывод которого подключен к выходной шине устройства, и входные масштабные резисторы, первый вывод каждого из которых соединен с соответствующ входом устройства, которое содержит дополнительные масштабные резисторы причем дополнительный входной масштабный резистор включен между вход опорного напряжения и инвертирующим входами дифференциальных усилителей соединенными с другим выводом масштабного резистора обратной связи, а йеинвертирующие входы дифференциальных усилителей-подключены ко вторым выводам соответствующих вход ных масштабных резисторов, соединенных через соответствующие дополнительные масштабные резисторы с ши ной нулевого потенциала. На чертеже представлена электрическая принципиальная схема ус;тройства для выделения максимального напряжения из сигналов положительно полярности. Устройство содержит дифференциальные усилители 1, 2.,.3, выходы которых через пороговые элементы, например диоды 4-6 подключены к выходной шине 7. Со входа 8 опорног напряжения через входной масштабный резистор 9 на инвертирующие, включенные параллельно, входы 10 дифференциальных усилителей 1-3 поступае опорное напряжение положительной полярности. Между выходной шиной 7 и -входом 10 включен масштабный резистор 11 обратной связи. Сравнивае мые напряжения поступают на неинвер тирующие входы 12-14 через делители Содержащие входные масштабные резисторы 15 и масштабнее резисторы 16. Наличие положительного напряжения на одном из выходов 17, 18...19 указывает на канал с максимальным входным напряжением . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда срав ниваемые напряжения на входах 12, I3f. . 14 отсутствуют, а на :вход 8 подается опорное напряжение достаточной величины и положительной полярности, все дифференциальные усилителя 1-3 будут наз одиться в режим насыщения отрицательного сигнала. Диоды 4-6 закрыты, поскольку на выходах 17-18 имеется отрицательное напряжение. На вУходе устройства 7 будет напряжение, близкое к нулю, так как нагрузка обычно имеёт очень малую величину. Общая для все усилителей 1-3 цепь обратной связи. СЪстоящая из резистора 11 и диодов 4-6 разомкнута. В общем случае как опорное напряжение на входе 8, так и сравниваемые положительные напряжения на входах 12-14 могут изменять свою величину. Поэтому рассмотрим работу схемы устройства в некий фиксированный момент времени для мгновенных значений опорного и сравниваемых напряжений. Для определенности также предположим, что в этот момент времени напряжение на входе 13 является максимальным среди сравниваемых напряжений на входах 12-14 у тройства и, кроме того, превыи1ает по величине опорное напряжение на входе 8. В этом случае все усилители, кроме усилителя 2,останутся в режиме насыщения отрицательного сигнала, а на ИХ- выходах будет напряжение, близкое к- напряжению отрицательного источника питания. На неинвертирующем входе усилителя 2-положительное напряжение превышает опорное в рассматриваемый момент времени. Вследствие этого выходное напряжение усилителя 2 изменит полярность на по- , ложительную и начнет быстро возрастать, так как обратная связь усилителя 2 разомкнута и его коэффициент усиления очень велик (в реальных дифференциальных усилителях в микросхемном исполнении он находится в пределах 10 ..., 10) , Когда возрастающее выходное напряжение усилителя 2 достигнет напряжения отпирания диода 5, последний откроется. Выходное напряжение усилителя начинает поступать через диод 5 на вйходную шину 7 и черезрезистор 11 - на вход усилителя 2, Таким образом, усилитель 2 переходит в режим ли-нейного усиления с резистором 11 в качестве резистора обратной связи. Поэтому напряжение на шине 7 и на выходе усилителя 2 увеличивается до тех пор, пока напряжение в точке 10 по отношению к общей шине не станет равным нулю. Скорость предлагаемой выше последовательности событий при селекции максимального напряжения практически ограничивается динамическими свойствами-используемых дифференциальных усилителей. Разрешающая способность селекции напряжений определяется в основном коэффициентом усиления используемых дифференциальных усилителей при разомкнутой цепи обратной связи.Очевидно, что если в некоторый следующий момент времени соотношения величин входных сигналов между собой и опорным напряжением изменятся, вследствие описанной .выше последовательности событий включается в линейный режим усйления какой-либо очередной дифференциальный усилитель на входе которого окажется макси