Устройство для определения экстремальных значений сигнала Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 G06G7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ

I

Изобрегение огносигся к измеригепь ной технике и можег быгь использовано дпя исследования случайных процессов при измерениях корреляционными методами в системах экстремального регулиро- Вбияия, а также в устройствах измерительной техники, использующих анализ амплитуды и фазы сигналов.

Известно устройство для определения экстремальных значений сигнала, содержащее два канала, в каждом из которых к выходу первого дифференциального усилителя и наиграли через зарядный диод , подключен первый запоминаквдий конденсатор и первые входы первого дифференциального усилителя, разрядного и зарядного ключей, кроме того, электроды зарядного диода соединены со входами второго дифференциального усилителя, выход которого через формирователь импульсов соединен с управляющими входами зарядного ключа и разрядного ключа другого канала, между выходом зарядного ключа и нейтралью подключен второй запоминаЗНАЧЕНИЙ СИГНАЛА

юший конденсатор, выводы разрядных ключей обоих каналов соединены со вторыми входами первых дифференциальных усилителей и входом устройства {.

Недостатком известного устройства является его сложность, так как возможность одновременной фиксации величины и момента появления экстремумов достигается применением двух одинаковых кан&лов: одного - для положительного экст10ремума, другого - для отрицательного.

Цель изобретения -.упрощение схемы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения экстре15мальных значений сигнала, содержащем дифференциальный усилитель, к выходу которого и нейтрали через зарядный диод подключен запоминающий конденсатор к входы зарядного ключа и дифференциаль20ного усилителя, второй вход которого подключен к входу усгройсгва, к зарядному диоду присоединены входы второго дифференциального усилителя, МОЖПУ вы-

jcoflOM зарядного ключа и нейтралью подключен второй запоминающий конденсатор, а также содержащем второй зарядный диод и формирователь га пульсов, включенный между выходом второго дифференциального усилителя, управляющим входом зарядного ключа и выходом устройства, второй зарядный диод подключен параллельно ранее упоминаемому зарядному диоду в обратном направлении.

При этом в одном из вариантов формирователь шу пульсов выполнен в виде дифференцирующей цепочки.

С целью получения значений напряигения как положительного, так и отрицательного экстремумов, вводится второй зарядный ключ и соединенная с его выходом и нейтралью третья запоминающая емкость, подключенная также к выходу устройства, и цепочка из последовательно соединенных двух разделительных диодов и инвертора, включенная между управляющими входами обоих зарядных ключей, при этом выход формирователя импульсов включен между анодом одного и катодом другого разделительных диодов, а другой вход второго зарядного ключа соединен с запоминающим конденсатором.

На фиг. t изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу у| гройства.

Устройство для определения экстремальных значений сигнала содержит дифференциальный усилитель t, зарядные диоды 2 и 3, запоминающий конденсатор 4, зарядные ключи 5 и 6, запоминающие конденсаторы 7 и 8, дифференциальный усилитель 9, дЕфференшфующую цепочку 10, разделительные диоды tt и 12, инвертор 13, выход 14 величины положительного экстремума, выход 15 момента экстремума, выход 1-6 величины отрицательного экстремума.

К выходу дифференциального усилителя

Iчерез параллельно, но в разном направлении, включенные зарядные диоды 2 и

3подключены запоминающий конденсатор

4и первые входы дифференциального усилителя 1 и зарядных ключей 5 и 6, кроме того, электроды зарядных диодов 2 и 3 соединены со входами дифференциального усилителя 9, выход которого подключе ко входу дифференцирующей цепочки Ю, выход которой через разделительный диод

I1соединен со вторым входом зарядного ключа 5, а через последовательно соединенные разделительный диод 12 и инвертор 13 - со вторым входом зарядного

ключа 6, причем разделительный диод II подключен к выходу дифференцирующей цепочки 10 анодом, а разделительный диод 12 - катодом, кроме того,. этот выход является выходом 15 момента экстремума, выход зарядного ключа 5 соединен с запоминающим конденсатором 7 и является выходом 16 величины отрицательного экстремума, выход зарядного ключа 6 соединен с запоминакядим конденсатором 8 и является выходом 14 величины положительного экстремума, второй вход дифференциального усилителя I является входом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение с момента -Ьр (фиг, 2 а ) нарастает. При этом через зарядный диод 2 происходит заряд запоминающего конденсатора 4, в момент начала заряда -tp на зарядном диоде 2 возникает некоторое падение напряжения, которое дифференциальнь М усилителем 9 преобразуется в положительный потенциал (фиг. 26). Дифференцирующая цепочка 1О преобразовывает фронт нарастания напряжения на выходе дифференциального усилителя 9 в короткий положительный импульс (фиг. 2), который через разделительный диод 11 поступает на второй вход зарядного ключа 5, ключ 5 открывается и осуществляет перезаряд запоминающего конденсатора 7 до величины напряжения на запоминающем конденсаторе 4.

После прохождения положительного экстремума, момент времени -Ь напряжение на входе дифференциального усилителя 9 сначала снижается до нуля, а затем меняет полярность, в результате чего на его выходе возникает отрицательный потенциал (фиг. 2d). Дифференцирующая цепочка Ю преобразовывает перепад напряжения на выходе дифференциального усилителя 9 в короткий отрицательный импульс (фиг. 2 ), присутствие которого на выходе 15 говорит о прохождении входным сигналом положительного экстремума. Отрицательный импульс через разделительный диод 12 поступает на инвертор 13, где он преобразовывается в импульс положительной полярности и поступает на второй вход зарядного ключа 6, который открывается и осуществляется перезаряд запоминающего конденсатора 8 до величины напряжения положительного экстремума на запоминающем конденсаторе 4 (фиг. 2 г).

При дальнейшем уменьшении входного напряжения перезаряд запоминаклдего конденсатора 4 осуществляется через зарядный диод 3. После прохождения огрицатепьного экстремума, момент времени-fcn. возникает перепад напряжения на входе дифференциального усилителя 9, а следовательно, и на его выходе (фиг. 25), Дифференцируняцая цепочка Ю, как и для момента времени преобразовывает перепад напряжения на выходе Д1ф})ерен-. циального усилителя 9 в короткий положительный импульс (фиг. 2 в), присутствие которого на выходе 15 говорит о .прохождении входным сигналом отрицате- льного экстремума. По приходу положи- . тельного импульса на зарядный ключ 5 запбминаюший конденсатор 7 перезаряжается до величины напряжения отрицательного экстремума (фиг. 2 ).

Благодаря использованию предлагаемого устройства по сравнетасю с известным, достигается при сохранении всех функциойальных возможностей известного устройЬтва примерно двукратное упрощение конЬтрукции, а следовательно, и стоимости устройства, кроме того, за счет исключений цепей принудительного разряда повышается надежность его работы.

Ф о р мула изобретения

I. Устройство для определения экстремальных значений сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, к выходу которого и нейтрали через зарядный диод подключен запоминающий конденсатор и входы зарядного ключа и дифференциаль- . ного усилителя, второй вход которого подключен к входу устройства, к зарядному диоду присоединены входы второго дифференциального усилителя, между выходом зарядного ключа и нейтралью подключен второй запоминающий конденсатор, а также содержащее второй зарядный диод и формирователь импульсов, включенный между выходом второго дифференциального усилителя, управляющим входом зарядного ключа и выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы устройства, второй зарядный диод подключен параллельно ранее упоминаемому зарядному диоду в обрат ном етлу направлении.

2.Устройство по п. I,отличающее с я тем, что формирователь импльсов выполнен в виде дифференцирующей цепочки.

3.Устройство по п. I,отличающее с я тем, что, с целью получения значений напряжения как положительного, так и отрицательного экстремумов, введен второй зарядный ключ н соединенная с его выходом и нейтралью третья запоминающая емкость, подключенная также

к выходу устройства, и цепочка из последовательно соединенных двух разделительных диодов и инвертора, включенная между Управляющими входами обоих зарядных ключей, при этом выход формирователя импульсов включен между анодом одного и катодом другого разделительных диодов, а другой вход второго зарядного ключа, соединен с запоминающим конденсатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 616595, кл. Q Ог R 19/О4, 06.12.76.

г

--rW

-Xb- 7

fff

-i

гг

5

ffff.

фуг. 2.