Устройство для определения канала с наибольшим выходным напряжением Советский патент 1982 года по МПК H03K5/19 G01R19/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в технике связи для автовыбора каналов с наибольшим выходным напряжением. Известно устройство для определения канала с наибольшим выходным напряжением постоянного тока, содержащее в каждом канале резистор, один конец кото рого подключен к. источнику сигнала, дру гой - к входу согласующего каскада, выход которого подключен к первому входу компаратора соответствующего канала, причем к источникам сигналов подключены также анализирующие цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединённых резистора и диода, катоды которых объединены и подключены к входу, общего для всех каналов, согласук шего каскада, выход которого одновременно подключен к вторым входам всех компараторов Cl. В указанном устройстве ЕЖОДНОЙ сигн с наибольшим уровнем напряжения прстоя ного тока положительной полярности проходит через соответствующунэ анализирующую цепь и выделяется на входном сопротивлении общего для всех каналов согласующего каскада, запирая при этом диоды, анализируемых цепей остальнь1х каналов. Таким образом, на объединенные, например, инвертирующие входы компараторов (при условии, что согласующие каскады не инвертируют полярность входных сигналов) поступает уровень напряжения положительной полярности, формирующий на выходах компараторов уровень напряжения близкий нулю. Для формирования на выходе компаратора, соответствующего каналу с максимальным уровнем выходного сигнала, уровня напряжения соответствующего уровню логической 1, необходимо, чтобы на неинверсирующек входе этого компаратора присутствовал уровень напряжения положительной полярности большей, чем уровень напряжения на инвертирующем входе. В описываемом устрой- стве это обеспечивается оа счет пац(ния

я-аи зйжеиия на соответствующей анализируемой цепи.

-(едостатксзм устройства является низкая точность выбора при малых значе гптях сравниваемых напряжений (менее 0,5-0,7 В).

Наиболее близким к предлагаемому является многоканальный индикатор экст ремума, содержащий компараторы, много канальный сумматор, генератор импульса, ци(|5эоаналоговый преобразователь и ключ генератора иМ1гульсов 2.

Работа указанного устройства основаt. .

на не принципе развертывающего урав новешивания, поэтому ьно имеет сравнительно большую динамическую погрешность.

Цель изобретения - снижение динамической погрешности.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее компараторы, первые входы которых являются входами устройства, многоканальный сумматор, входы которого соединены с выходами соответствующих компара оров, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со вторыми . входами компараторов, генератор , выход которого соединен с коммутирующим входом основного ключа, введаны двухпороговый компаратор и дорого вый элемент,ВХОДЫ которых соединены с выходом-многоканального сумматора, реверсивный счетчик, инвертор, вход которого соединен с выходом порогового эле мента, и -два дбполнительнь хключа, управляющий вход первого из которых соединен с выходом порогового элемента его коммутирующий вход соединен с коммутирующим выходом -госновного ключа, а его коммутирующий выход соединен с одним на входов реверсивного счетчи,ка, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, управ ляющий вход основного ключа соединен с выходом двухпорогового компаратора, управляющий вход второго дополнительного ключа соединен С вьтходом инвертора, его л-коммутируюдшй вход соединен

с коммутирующим входом первого ДОПОЛ.витального клюда, а.его ко(ммутирующий выход соединен с вторым входом ревер - сивного счетчика.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит входы , компараторы , многоканальный сумматор 3, пороговый элемент 4, инвер

тор 5, дополнительный ключ 6, реверсивный счетчик 7, цифроаналоговый преобразователь 8, импульсный генератор 9, основной ключ 10, второй дополнительный ключ 11, двухпороговый компаратор 12.

Устройство работает следующим образом.

Уровни напряжения, например, положи тельной полярности поступают на инвер; тирующие входы компараторов 2-1 2- п . На объединенные инвертирующие входы -компараторов 2-1 1-п подается напряжение с выхода ци4ро-аналогового преобразователя S. Если в какой-то момент ,времени на неинвертирующих входах сразу нескольких .компараторов 2-1 2-п будут присутствовать зфовни напряжения положительной полярности большие, чем уровень положительного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 8, то на выходах указанных компараторов 2 присутствуют уровни логической 1. Каждый такой уровень, поступая на соответcтвyющvIЙ выход сумматора 3, увеличивает уровень напряжения на его выходе на величину дУ , таким образом, уровень напряжения на выходе сумматора 3 определяется выражением.

ди ,

гдеГп - число каналов, в которых (на данный момент времени) уровень их выходного напряжения превышает уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 8,

Напряжение с выхода сумматора 3 одновременно поступает на вход двух- порогового компаратора 12 и на порогового элемента 4. Компаратор 12 представляет собой сцвоениый кгаушаратор с допусковой зоной вхоаного сигнала равной 0,8 - 1,2 Ди . Если напряжение на выходе сумматора 3 находится в yjia-fзанной допусковой зоне., то это означает что только один компаратор 2 имеет на выходе уровень логической 1, и этот ком паратор соответствует каналу, имеющему на данный момент времени наибольшее выходное напряжение постоянного тока. Приэтом положительный уровень напряжения с выхода двухпорогового ксмпаратора 12 закрывает ключ Ю.

Если уровень . -напряжения на выходе сумматора 3 имеет значение 0,8 1,2ди ,т. е. выйдет за пределы допусковой зоны комларатора 12, то на выходе компаратора 12 формируется уровень напряжения близкий

нулю, которым открывается ключ 1О, и управляющие импульсы с выхода тактового генератора 9 проходят на входы к. 6 и 11. Одновременно пороговый элемент 4 при UQ 7 Д U , что cooiv ветствует тому, что несколько компараторов 2 имеют на выходах уровни 1, фop даpyeт на своём выходе уровень Hanpжения, которым закрывается ключ 11 и открывается ключ 6. При этом управляющие импульсы с выхода тактового генератора 9 через открытые ключи 10 и проходит на вход Сложение реверсивного счетчика 7. Каждый импульс, поступающи на вход Сложение реверсивного счетчика 7 на одну ступеньку, увеличивает уровень напряжения на выходе иифроаналогового преобразователя 8, что приводит к появлению нулевых уровней на выходах, компараторов 2. При этом уровень напряжения на выходе су1 дматора 3 дискретно уменьшается до тех пор, пока не попадает в допусковую зону двухпорогового компаратора 12, который закрывает ключ 10, и на этом заканчивается процесс определения канала с наибольшим выходным напряжением постоянного тока.

Если в выбранном канале уменьшится уровень выходного напряжения, то на выходе сумматора 3 уровень напряжения станет близок нулю и выйдет из допусковой двухпорогового компаратора 12 При этом двухпороговый компаратор открывает ключ 10. Одновременно, при уровне выходного напряженуш сумматора 3, равным Д и , пороговый элемент 4 формирует на своем выходе уровень напряжения, открывающий ключ 1 и закрывающий ключ 6. При этом управляющие импульсы с выхода генератора 9 через открытые ключи 10 и 11 проходят на вход Вычитание реверсивного счетчика 7. Каждый импульс, поступающий на вход Вычитание реверсивного счетчика 7, на одну ступеньку уменьшает уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 8. В конечном итоге эт приведет к появлению уровня 1 на выходе одного из компараторов 2, соответ ствующего каналу, имеющему на данный мом.ент времени наибольшее выходное напряжение постоянного тока.

Технико-экономический эффект иэобрв.тения заключается в снижении дивам -ческой погрешности.

Формула изобре.тения

Устройство для определения канала с наибольишм выходным напряжетшем, содержащее компараторы, первые входы которых являются входами устройства, многоканальный сумматор, входы которого соединены с выходами соответствующих компараторов, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с вторыми входами кокшараторов, генератор импульсов, выход которого соединен с коммутирующим входом основного ключа, отличающееся тем, что, с целью снижения Динакгаческой погрешности, в него введены двухпороговый компаратор и пороговый элемент, входы которых соединены с выходом многоканального сумматора, реверсивный счетчик, инвертор, вход которого соединен с эь/ходом порогового элемента, и два дополнительных ключа, управляющий вход первого из-которых соединен с выходом порогового элемента, его коммутирующий вход соединен с коммутирующим выходом основного ключа, а его коммутирующий выход соединен с одним из входов реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, управляющий ахОД основного ключа соединен с выходом двухпорогового компаратора, управляющий вход второго дополнительного ключа соединен с выходом инвертора, его комму тирующий вход соединен с коммутирующим входом первого дополнительного ключа, а его коммутирующий выход соединен с вторым входом реверсивного счетчика.

Источники информации, пршятые во внимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ № 2606889, кл. QOlR 19/ОО, 25.08.77

2.Авторское свидетельство СССР

№ 597084, кл. Н 03 К 5/18, 02.04.76 (прототип).