Устройство для выделения минимального сигнала Советский патент 1982 года по МПК G06G7/02 

Изобретение относится k аналоговой вычислительной техник-е и может быть испр.пьзовзно в области информационно-иэмерительной техники.

. Известно устройство для выделения экстремального сигнала, содержащее Поперационных усилителей, .на входы которых поступают положительные контролируекме сигналы, и источник -отрицательного опорного напряжения, выходы оп.ерационных усилителей, последовательно соединенных со сравнивающими диодами и вместе с последними охваченных отрицательными, обратными связями, через диоды подключены на один вход (п + 1) суммирующего усилителя ,. вторюй вход .которого подключен К источнику опорного Напряжения отрицательной полярности fij.

Наиболее близким к предлагаемому по тех.нической сущности является устройство выделения минимального сигна.ла, содержащее п операционных усилителей, П детекторов .нулевого уровня,, п аналоговых ключей, сумматор., одни источник опорного напряжения отрицательной полярности и один источник опорного напряжения положительной полярности, причём ходы детекторов нуля являются входами устройства выг

деления минимального сигнала, а выходы .подключены к входам управления аналоговых кл|очёй, информационные входы которых соединены с выходом Источника опорного напряжения положительной полярности, а выходы подключены к третьим входам операционных усилителей, выход источника опорного напряжения отрицательной поляр10ности подключен к первым входам операционных усилителей. Это устройство для выделения минимального сигнала инвариантно к нулевому входному сигналу 2j.

15

Недостатком известного устройства является наличие в нем двух источников опорного напряжения разной, полярности, что усложняет его, удорожает изготовление и снижает

20 надежность работы, так как отклонение от заданных параметров или выход из строя любого из источников опорного напряжения приводит к сбою в работе устройства в целом.

25

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выделения

30 минимального сигнала, содержащем источник опорного напряжения отринательной полярности, п операционных усилителей, первую и вторую группы из п масштабных резисторов, п-резисторов обратной связи, п сравни1зающих диодов, п детекторов нуля, п ключей и сумматор, инвертирующие входы операционных усилителей подключены 1C первым выводам соответствующих масштабных резисторов цервой группы, вторые выводы которых являются соответствующими входами устрой ства и подключены к входам соответствующих детекторов нуля, выходы которых, .подключены к управляющим вхоД1ам соответствующих ключей, выходы каждого из ключей подключены к первому выводу соответствующего масштабного резистора второй группы, вторые выводы масштабных резисторов .второй группы подключены к инвертиру щим входам соответствующих операцион ных усилителей и через соответствующие резисторы обратной связи - к катодам соответствующих сравнивайщих диодов, аноды которых подключены к выходам соответствующих операционных усилителей, катоды всех сравнивающих диодов объединены и подключены к пер вому входу сумматора, выход которого является выходом устройства, неинвер тирующие входы всех операционных уси лителей .подключены к шине нулевого потенциала, управляющие входы всех ключей .объединены, выход источника опорного напряжения отрицательной полярности подключен к второму, входу сумматора и к управляющим входам всех ключей. На чертеже приведена функциональ ная схема устройства. Устройство соде,ржит операционные усилители 1;, -1и , последовательно со диненные со сравнивающими диодами ,, катоды которых через резисто ры 3;f-3 обратной связи подключены к одним выводам масштабных резисторов первой группы 4. -4, и второй группы 5 -5„. На входы детекторов 6 -6|, нулево го уровня поступают входные сигналы UQ -UJ-P, а выходы подключены к управляющим входам аналоговых ключей 7 -7| , подключающих опорное напряже;ние отрицательной полярности к масштабным резисторам второй группы.Катоды сравнивающих диодов объе. динены и подключены к первому входду сумматора 8, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения отрицательной полярности . Выход сумматора 8 является входом устройства (.ц) . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии до прихода контролируемых сигналов аналоговые ключи 7 -7j находятся в закрытом состоянии. Положительные входные сигналы, отличные от нуля и приходящие на входы устройства, через соответствующие масштабные резисторы п.оступают на входы .операционных усилителей и одновременно при помощи детекторов ( нулевого уровня открывают соответствующие аналоговые ключи 7 -7 , подключая.источник опорного напряжения отрицательной полярности к входам операционных усилителей. Величину ,. опорного напряжения отрицательной полярности выбирают такой, чтобы она заведомо превышала максимально возможное значение контролируемых сигналов. Тогда,, поскольку иа операционных, усилителях , приходящие на их входные цепи сигналы алгебраически суммируются с единичными коэффициентами передачи и инвертируется знак полученной суммы,максимальное положительное выходное напря.-кение будет на том операционном усилителе, на вход которого приходит минимальный гюложительный . Это положительное напряжение (запирает сравнивающие диоды ортальных операционнь Х усилителей и по.сту-, первый вход думматора 8, где алгебраически складывается с Jпоступающим на ег.о второй вход опорным напряжением отрицательной полярности, и cyMNia изменяет знак на противоположный. Следовательно, на выходе суг матора, имеющего единичные коэффициенты передачи по обоим вхо.дам, формируется истинное значение минимального контролируемого сигнала. . Если на какой-либо из п входов.U устройства приходит нулевой сигнал, то подключенный к э.тому. входу детектор нулевого уровня закрывает соответствующий ключ . и опорное на-, пряжение отрицательной полярности не. поступает на вход i-ro операционного усилителя 3 с нулевым сигналом на входе. Тогда на выходе Этого операционного усилителя будет напряжение, близкое по величине к нулевому и не влияющее на работу остальных операционных усилителей и на формирование на выходе сумматора минимального контролируемого сигнала. Таким образом, сохраняется инвариантность к нулевому входному сигналу и вводить для этой цели источник опорного напряжения положительной полярности не требуетс.ч. Устройство может быть применено для выделения минимального сигнала и при отрицательных входных сигналах. Для этого достаточно изменить на обратные полярность включения сравнивающих диодов и полярность опорного напряжения. Предлагаемое аналоговое устройство для выделения минимального сигна