Устройство для определения экстремумов электрического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах для анализа параметров случайных электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит регистр памяти, RS-триггер, генератор импульсов, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, двоичный счетчик, элемент И, ГНтриггеры, цифроаналоговый преобразователь , элемент задержки, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, компаратор и одновибраторы. Формирование моментов экстремумов шах и min производится с помощью одновибраторов при изменении чнака разности между текувдми U 9) и предыдупцми кодированными значениямн исследуемого сигнала. 1 ил.

СОЮ3 СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК аа (111

940 А1 (g1)g G 05 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТ81У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4464188/24 (22) 21.07. 88 (46) 30,04.91. Бюп. У 16 (71) Институт технической тепло4изики АН УССР (72) В.В.Шейко (53) 62-50(088. 8) (56) Приборы и техника экспериме гта, 1979, У 2, с. 149, 150. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМУИЗВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАПА (57) Изобретение относится к измеумтельной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах для

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах дпя анализа параметров случайных электрических сигналов.

Цель изобретения — поношение точности устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для определенных экстремумов электрического си гкап а, Устройство дпя определения экстремумов электрического сигнала (фиг. 1) содержит регистр lпамяти,,RS-триг" гер .2, генератор 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, реверсивный счетчик 5, двоичньй счетчик 6, элемент И 7, D-триггеры 8 и 9, цифроаналоговый

2 анапиза параметров случайных электрических сигналов. Цель изобретения повышение точности устройства. Устройство содержи т реги стр памяти, RS-триггер, генератор импульсов, элемент ИЛИ, реверсивжй счетчик, двоичный счетчик, элемент И, D-триггеры, цнфроаналогонлй преобразователь, элемент задержки, элемент

ИСИ1ЮЧАНМЦЕЕ ИЛИ, компаратор и одновнбраторы. Формирование моментов экстремумов шах и min производится с помощью одновибраторов при изменении знака разноcm ежду текуп ими

U „и предыдупими кодированным значениями исследуемого сигнала. 1 ил. преобразователь 10, элемент 11 задержки, элемент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 ° компаратор 13 и одновибраторы 14 и

15.

Устройство работает следующим образом, В исходиом состоянии все позицио ные элементы (счетчики, регистры, триггеры) установлены в нулевое со-, стояние.

Запуск устройства производится внешним управляющим сигналом "3aпуск". При этом по фронту выходного сигнапа элемента ИЛИ 4 срабатывает

RS-триггер 2, чем определяется начало цикла преобразования входного электрического сигнала U@,. По !

Фонту несходного потенциапьного управляющего сигнала триггера 2 произ1645940 водится сброс двоичного счетчика 6, запись выходного кода регистра 1 памяти н ренер<янный счетчик 5, запуск генератора 3 импульсов и за5 пись н D-триггер 8 состояния компаратора 13. При этом состояние ком% параторв 13 в этот момент несет информацию о знаке разности между текущим значением входного электричес- 10 кого сигнала Us1, и цифровом эквиваленте его предыдущего состояжя, запомненного в регистре 1, Анализ этого знака разности с целью опреде! ления экстремумов производится в

15 тот момент, когда значение этой разности достигает заданной ступени " "пом

Итак, на компарвтор 13 воздействуют дна сигнала: нходной Ugg и сигнап U>hn - и«ходкой сигнал цифроана логового преобразователя 10, который в начале цикла измерения является экнивапеитои выходного кода регистра 1, н конце цикла преобразования соответствует цифровому экниваленту

Us . По фронту ныходиого сигнвпа триггера 2, т.е. по началу преобразовам«я, состояние коипаратора 13 запо«инается 0-триггером 8. Поскольв первом цикле преобразования Us< — U>h> > О, D-триггер 8 устана ливаегся в "1", а выход элемента

ИСКД1ОЧАИЩЕЕ ИЛИ 12 до конца цикла преобразования находится в полокении 35

"0", При этом от генератора 3 на вре«я«ином интервале цикла преобразования поступают импульс«иа вход двоичного счетчика б и на тактовый вход реверсивного счетчика 5. Направле- 40 ние счета реверсивного счетчика 5 на сложение или иачитаиие определяет управляющий сигнал, поступающий на его второй управляющий вход с прямого находа D-триггера 8. 45

В процессе преобразования проис" ходит увеличение (или умень«аеже) на

"1" содержимого счетчика 5, а соответственно, и форвироваиие на жходе цифроаналогового преобразователя 10 > ступенчатого напряжения, какдая ступень которого является аналоговым экнивале«ггои цифрового кода, записанного в счетчик 5.

В момент сРавнения аналогового

c««mana U> с уравнением линейнонарастающего ступенчатого напряже«ыя Ul„hl срабатывает компаратор 13, По фронт у первого срабатывания компаратора 13 (коипаратор имеет свойство осциллнронать при равенстве

U ь„U hn) н с помощью элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 триггер 9 устанавливается в "1". С помощью Dтриггера 9 и взаимосвязанного с «и м элемента 11 задержки фор«ируется импульс "Конец измерения" ("КИ"), На время действия "КИ" выходной код реверсивного счетчика 5 находится в режиие запожнания и соответствуют (с точностью до квантования) цифровому экнинапе«ггу 11ьк, По фронту

"КИ" устанавливается в "0" триггер

2, блокируя генератор 3 импульсов, по фронту "КИ" снимается эта блокировка и аналогично начинается очередной цикл преобразования. При этом ввод значения исходного кода счетчика 5 в регистр 1 произойдет только в том цикле измерения, когда в течение времени, зависящем от скорости изменения U1«, цифровой эквивалент БбК (выходной код счетчика 5) изменяется на ступень +5N, определяемой элементои И 7, который реализует функцию порогового элемента, обеспечивающего адаптивную дискретизацию кодированных значений N(t) входного сигнала.

В этом случае по иере возрастания U> код на выходе двоичного счетчика 6 изменяется от "0" до ДИ, По достижении значения h,N (какой-то и> цикл преобразования) открывается элеиент

И 7, Для того, чтобы И 7 открывался по достиже«н«ю значения ДН, к входам элемента И 7 подкпюче«ы не все разряды выходного кода двоичного счетчика 6, а только те, которые н сумме соответствуют bN бит. При этои с одной стороны ДН может быть набрано лю- бого значежя — в пределах разрядности выходного счетчика 6, а с другой сторона, hN должно быть выбрано оптимально, т.е. удовлетворять ««еравенству ЬN 1ь hйqsp где 6Яаев- цифровой код помехи, присутствующий на щ«ходе счетчика 5 (при Usg const). В этих условиях импульс "КИ" проходит через элемент И 7, осущвствпяя перепись выходного кода счетчика в регистр 1 памяти. Этот иипульс явпяется тле сннхроиизирукщим для одно вибраторов 14 и 15.

Таким образом, осуществляется адаптивная дискретизация по уровню ступеньки ДМ кодированных значений

5 1о4

К(), записываемых в регистр 1, причем ф «У -е

N(t) N + ngN где И вЂ” н ач ал ь ный код;

n - число из натурапьногр ряда

1 чисел 1,2,3„, В последующих циклах устройство работает аналогично, Формировавие моментов экстремуиэв max u min производится с помощью одновибраторов 14 и 15 при изменении знака разности между текущкж

U+< и предыдущими кодированнпк (на выходе регистра 1) значениями исследуемого сигнала.

Вывод экстремального значения

N<>qz электрического си гнала производится в цифровом коде с находа регистра 1 в момент короткого ныходного импульса вах или min одножбраторов 14 и 15, Фор мул а и s о бр ет ения

Устройство дпя определения экстремумов электрического сигнала, содержащее реверсивиый счетчик, соединенняй жходом через цифроаналогоиай преобразователь с первым входом кое паратора, подключенного вторым входом к информационному входу устройства, а выходом к информационному входу D-триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью nomumeваяя точности устройства, введена двоичный счетчик, регистр памяти, генератор импульсов, RS-триггер, второй В-триггер, элемент задержки, два одновибратора, элемент ИЛИ, элемент

ИСКЛОЧМЩЕЕ HJH и элемент И, вход запуска устройства соединен с пером !

5940 6 входом элемента ИЛИ, подкпюченного вторым входом к выходу элемента saдержкн и входу сброса второго П-триг5 гера а находом — к входу установки в единичное состояние RS-три rrep а, вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом второго

D-триггера, входом элемента з адержки н оды м из входов элемента И, подключенного остальныж входаж к жходу двоичного счетчика, информационный вход которого соединен с щиной нулевого потенциала, тактожп1

15 вход — с тактовым входом реверсивного счетчика и выходом генератора импульсов, а вход сброса — с входом предварительной записи реверсивного счетчика, выходом RS-три ггер а, вхо20 дом запуска, генератора импульсов и тактовым входом первого D-триггера, подключенного выходом к входу направления счета реверсивного счетчика и первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИПИ, второй вход которого соединен с информационным входом первого Dтриггера, а наход — с тактожм входом второго D-триггера, подклнтченного информационньи входом к ши30 не высокого логического уровня, жгход регистра павжти соединен с информационным входом реверсивного счетчика, подключенного находом к информаци..щному входу регистра па35 ьятир тактозьй вход которого соеди нен с выходом элемента И и первыми входамн коитараторов, вторые входы первого и второго одиовибраторов подключены соответственно к инверс40 ному и к прямому жходам первого

D-триггера, а их находы являются соответственно находом максимума и выходом минимума устройства.

1645940

Состажтель В.Бапкиров =

Техр ед М. Дидик Корректор A. Обруч ар

Редактор Е,Копча

Заказ 1350 Тираж 47Ь Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101