Многоканальное устройство определения экстремумов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/02 

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для определения экстремальных сигналов с электрических датчиков.

известны устройства для выделения максимального сигнала, содержащие в каждом канале развязывающий усилитель, к выходу которого подключен амплитудный компаратрр и элемент с односторонней прозводимостью ЭШ., Выходы элементов с односторонней ПРО водимостью всех Каналов подключены, к входу нормирующего усилителя, с выхода которого сни мается напряжение сравнения, подаваемое на вторые входы амплитудныхкомпараторов всех ка налой. Выходы амплитудных компараторов соединены с первыми входами схем И, на вторые входы которых подаются импульсы опроса. Выходы схем И подключены к регистрирующег 1У устройству 1.1 и .

Недостатком.устройств является то, что напряжение сравнения, пода-: ваемое на амплитудные компараторы всех каналов, вырабатывается исходя из уровня наибольшего сигнала, вследствие чего определя:-ется только один экстремальный сигнал - наибольший.

а всё остальные локальные экстремумы не определяются. Кроме того, в устройствах не предусмотрено определение минимальных сигналов, что снижает функциональные возможности устройства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем определения всех возмож10ных эстремумоБ, как максимумов так и минимумов.

Поставленная цель достигается тем, что в каждом из N каналов устройство содержит кс таратор, первый

15 вход которого является входом устройства для данного канала, элементы И-НЕ, И и инверторы, причем второй вход компаратора каждого канала, кроме первого, соединен с первым вхо20дом ксФшаратора предыдущего канала, а второй вход компаратора первого канала соединен с первым входом компаратора в.т6рог9 канала, выход компаратора каждого канала, кроме пер25вого и последнего, соединен с первым входом элемента И-НЕ данного канала, второй вход которого соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход этого элемента И-НЕ

30 соединен с первыми входаш двух элементов И,, второй вход первого эле мента соединен с выходом компаратора собственного канала, а выход является выходом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход второго элемента И является выходом устройства, причем- в первом и последнем каналах выход компаратора является выходом устройства и соединен с входом инвертора, выход которого является выходом устройства а выход компаратора последнего канала соединен с вторыми входами элементов И-НЕ и И предпоследнего канала. . , . , На чертеже представлена функциональная схема многоканального устройства определен я экстремумов. Многоканальное устройство опреде ления экстремумов содержит амплитудные компараторы 1, инверторы 2, элементы И-НЕ 3f и элементы И 4„ Устройство работает следующим образом. Входное напряжение U-j поступает на первые входы амплитудных компараторов 1 соответствующих каналов. На их вторые входы подается напряжение сравнения , в качестве которого испол1ззуется входное напряжение (i-l)-ro канала (для первого канала в качестве напряжения сравнения Цф используется входное напряжение второго канала), Амплитудные компараторы выдают сигнал логической единицы 1 в случае, если U 7 , а при и ф амплитудные компараторы 1 выдают сигнал логического нуля О. В первом и последнем каналах вид экстремума определяется непосредственно из соотношения входного напряжения и напряжения сравнения; считаем, что в канале присутствует максимальный сигнал, если входное напряжение канала бо.льше напряже ния сравнения, а в случае, если вход ное напряжение канала меньше напряжения сравнения, то в канале имеет место минимум. Таким образом, в первом и последнем каналах при наличии максимума сигнал 1 с дмплитудного компаратора непосредственно поступает на выход устройства, индицирующий максимум. А при наличии в канале минимума сигнал О с амплитудного компа.ратора 1 инвертируется инвертором 2 и с его выхода, снимается сигнал 1, индицирующий наличие минимума в канале. Во всех остальных каналах (кроме первого и последнего) наличие и вид экстремума определяются .из сравнения входного напряжения i-ro канала с входными напряжениями (i-l)-ro и (i+1)-го каналов. При этом возможны три случая. Первый: если Ш.-1 U-i 7 Ui4i , то в канале имеет место максимум, второй: если , , то в канале имеет место минимум,- третий; если и,-„ 7 и 7 и,- , ИЛИ и и и то в канале экстремума нет. Рассмотрим .все эти три возможных случая: 1. При наличии в i-oM канале мак- симума амплитудный компаратор 1 этого канала выдает сигнал 1, так как и -1 7 1-1 ) а амплитудный компаратор (i + l)-ro канала выдает сигнал О, так как cp-i и. Эти сигналы логически умножаются и инвертируются в элементе И-НЕ 3 i-ro канала и на ее выходе получаем сигнал 1, который поступает на первые входы двух элементов И 4. Первый из них служит для индикации 1аличия в канале максимума, . а на его второй вход подается сигнал с амплитудного компаратора собственного канала, который в этом случае имеет зна чение 1 и, таким образом, на выходе этого элемента будет сигнал .1, Второй из этих двух. элементо.в И 4 служит для индикации наличия в канале минимума и на его второй вход подается сигнал с амплитудного компаратора (i-i-l)-ro канала, который в рассматриваемом случае наличия в i-OM канале максимума имеет значение О и, так-им образом, на выходе этого элемента будет сиг-. нал О. 2.При наличии в i-ом канале минимума амплитудный компаратор 1 этого канала выдает сигнал О, так как Ugpi U.,v,t s амплитудный компаратор (i+l)-ro канала выдает сигнал.. Так как . Эти сигналы поступают на вход элемента И-НЕ 3;на выходе которого получаем сигнал 1, который поступает на первые входы двух элементов И 4. На выходе первого из них, служащем для индикации максимумов, получаем сигнал О, так как на его второй вход поступает сигнал О с. амплитудного компаратора собственного канала. На выходе второго из них, служащем для индикации минимума, получаем сигнал 1, так как на его второй вход поступает сигнал 1 с амплитудного компаратора (i+1)-го канала. 3.При отсутствии в i-oM канале экстремума а.мплитудные компараторы 1 i-ro и ()-ro каналов выдают одинаковые сигналы: или оба сигнал О, (монотонное убывание 7 U,- 7 4i) или оба - сигнал 1 (монотонное возрастание Ц- U,- -с и.) . В случа.е монотонного убывания на выходе элемента И-НЕ получим сигнал 1, но на выходах обоих элементов И 4

Обоих амплитудных компараторов - О В случае монотонного возрастания на выходах обоих элементов И также будет сигнал О, так как в этом слчае на выходе элемента И-НЕ образуется сигнал О,, который поступает на оба элемента И 4.

Таким образом, при наличии в канале максимума на. выходе первого элемента И появляется сигнал 1, а на выходе второго О. При наличии в каноше минимума на выходе первого элемента И получаем сигнал О,.а на выходе второго 1, При отсутствии в канале экстремума на выходах обоих элементов И получаем сиг. н.ал О.

Предлагаемое устройство позволяет определять все возможные экстремумы, как максимумы, так и минимумы Кроме того, устройство может быть полностью выполнено в интегральном исполнении, что позволяет создать микросхему для применения в различных областях техники.

/

Формула изобретения

Многоканальное устройство определения экстремумов, содержащее в каждом из N каналов компаратор, первый вход которого является входом устройства для данного канала, о т личающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит

элементы И-НЕ, И и инверторы, причем второй вход компаратора каждого канала, кроме первого, соединен с первым входом компаратора предыдущего канала, а второй вход компаратора 5 первого канала соединен с первым входом компаратора второго канала, выход компаратора каждого канала, кроме первого и последнего, соединен с первым входом элемента И-НЕ данного канала, второй вход которого соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход этого элемента И-НЕ соединен с первыми входами двух элементов И, второй вход первого элемента И соединен с выходом компаратора собственного канала, а выход является выходом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход второго эле.мента И является выходом устройства, причем в первом и последнем каналах выход компаратора является выходом устройства и соединен с входом инвертора, выход которого является

выходом устройства, а выход компаратора последнего канала соединен с вторыми входами элементов И-НЕ и И предпоследнего канала.

30 источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР - №737960, кл. G 06 G 7/02, 1977 (проТ тотип).