Патент ссср 402876

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВ1ОРСИОМУ СБИДЕТЕНСТЗУ

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.1.1972 (¹ 1742144j18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Оп бликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42

, 1,,л, 6 06 712

Гасударственный камнтет

Совета Министрав СССР

ff0 делам изесретений и сткрытий

УД1(681 385(088.8) Дата опубликования описания 26.III.|97 4

Авторы изобретения

A. Л. Крам, В. А. Волков, А. Ф. Прокунцев, Г. П. Руднева, К. Н. Чернецов и В. М. 111ляндин

Пензенский политехнический институг

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ

ЭКСТРЕМУМОВ Ы МОМЕНТОВ ПЕРЕХОДА ЧЕРЕЗ НУЛЬ

ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны устройства для определения моментов экстремумов и моментов перехода через нуль гармонического сигнала, содержащие усилитель-ограничитель, интеграторы и схемы сравнения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введены соединенные с источником опорного напряжения логические блоки, вход первого из которых соединен с выходом усилителя-ограничителя. 1!ервая и вторая пара выходов первого логического блока подключена к соответствующим входам соответственно первого н второго интегратора, выход каждого из которых через соответствующую схему сравнения подключен к сооТВсТствующему входу второго логического блока, оба выхода которого соединены с соответствующими входамн ретьего интегратора, подключенного к выходу устройства через третью схему сравнения.

Это позволило повысить точность работы устройства.

Блок-схема устройства приведена на чер еже.

Устройство содержи1 усилитель-ограничитель 1, интеграторы 2 — 4, схемы сравнения

5 — 7, логические блоки 8 и 9 и источник опорного напряжения 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Очевидно, что моменты времени, соответствующие серединам импульсов, полученных в

5 результате усиления и ограничения гармонического сигнала, несут более точную информацию о положениях его экстремумов, чем фронты этих импульсов о моментах переходов его через нуль.

10 Сочные положения экстремумов определяются делением пополам длительностей импульсов, полученных в результате усиления и ограничения, а моменты переходов через нуль исследуемого сигнала — путем деления пополам интервалов времени между метками, соответствующими положениям соседних экстремумов. !

Iрямоугольные импульсы с выхода усилн еля-ограничител» 1 поступают на логический блок 8, который управляет работой интеграторов 2 и 3.

С помощью логического блока 8 происходит разделение усиленного и ограниченного сигнала на четные и нечетные положительные н отрицательные полупсрноды. Импульсы, выдсленгпы на выходах 11 и 12 логического блока 8, соответствуют отрицательным полуволпам, причем íà выходе 11 выделя|отся импульсы, соответствующие нечетным отрицательным

ЗО полупсрподам усилештого и ограниченного

402876 сигнала, а на выходе 12 — импульсы, соответствующие четным отрицательным полупериодам усиленного и ограниченного сигнала.

Импульсы, выделенные с выходов 13 и 14 логического блока 8, соответствуют положительным полуволпам усиленного и ограниченного сигнала, причем на выходе 13 выделяются импульсы, соответствующие нечетным полупериодам, а на выходе 14 — импульсы, соответствующие четным полупериодам.

На второй и третий входы логического блока 8 поступают от источника опорного напряжения 10 два уровня опорного напряжения

U, и 2У„при этом только первый импульс, поступающий на выход 11 логического блока

8, имеет амплитуду напряжения У„все последующие импульсы, выделяемые па выходах 11 и 12 логического блока 8, имеют амплитуду напряжения 2U .

При поступлении импульсов с выхода 11 логического блока 8 на первый вход интегратора

2 напряжение на выходе интегратора 2 линейно возрастает, при поступлении импульсов с выхода 12 логического блока 8 на второй вход интегратора 2 напряжение на выходе его линейно падает.

Так как при поступлении первого импульса напряжение на выходе и1пегра Iopa 2 линейно возрастает со скоростью, определяемой величиной напряжения U, а при поступлении последующих импульсов скорость падения и возрастания напряжения иа выходе интегратора 2 будет в два раза большей (за счет подачи напряжения 2U,), чем при воздействии первого импульса, то моменты достижения выходным сигналом интегратора 2 нулевого значения будут соответствовать серединам временных интервалов импульсов, получаемых

IIB Выходс усилитсля-ог1311пичитс.чя 1. 11IIIIpHжение с интегратора 2 постyllacf па схему сравнения 5.

Схемы сравнении 5 — -7 в моменты достижения равенства нулю сигнала «а выходах соответствуюи1их интеграторов 2- 4 меня;от знак выходного напряжения»а про1ивоположный (триггерпый эффект). В резуль1ате фронты прямоугольных импульсов, полученных на выходе схемы сравнения 5, соответствуют отрицательным экстремумам гармонического сигнала.

Аналогичным образом проходит сип1ал с выходов 13 и 14 логического блока 8, на которых выделяются импульсы, соответствующие четным и нечетным положительным нолуволнам гармонического сигнала, управляющие интегратором 3 и схемой сравнения б, формиру1ощей прямоугольныс импульсы, фронты которы соответстиу1от моментам положительIll lx экстремумов гармонического сигнала.

Для получения временных меток, соответст5 вующих пулевым значс иям гармонического сигнала, прямоугольные импульсы с выходов схем сравнения 5 и б (фронты которых несут информацию о четных и нечетных отрицательных и четных и нечетных положительных экст10 ремумах) пода1отся па логический блок 9.

11ри поступлении импульсов с выхода 15 логического блока 9 напряжение на выходе интегратора 4 линеино возрастает, а при пос1упле1;ии импульса с выхода 1б логического

15 бло а 9 — линейно падает, причем только первый импульс, приходящий на выход 15 логичеолока 9, 11k;leeT амп;1ит p,) HffflpffiICCITHB

U„ace последующие импульсы, приходящие на выходы логического блока 9, име1от ампли20 туду на11ря кения 2U„. 1аким образом, интегратор 4 работает в режиме деления пополам интервалов времени импульсов, поступающих

IIa него логического блока 9. Фронты импульсов, полученных на выходе схемы сравне25 IIHH 7, соответс вуют моментам переходов через нуль гармонического сигнала.

1 аким образом, временная последовательность фронтов импульсов, получаемых на выходах схем сравнения 5 — 7 несет информацию

30 о расположении ь оментов экс1ремальных зна1ешш гармош1ческого сигнала и его переходов через нулевые значения.

35 11редмет изобретения

Устройство для определения моментов экстремумов и моментов перехода через нуль гармо1И1чсского снл111ла, содержащее усилитель40 ограш1111 1ел, иптсгра1оры и схемы сравнеши, отличаки1саал 1с1I, 11о, с целью повыше11ии то ifluc»: рабоп» устройства, в него введены соедппеппыс с ис1о шиком опорного напряжения логические олоки, вход первого из которы; соед1шеп с выходом усилителя-ограничителя, причем первая и вторая пара выходов первого лог1 чсского блока подкл1очена к соо1ьетствующим вход ам соответственно первого и второго интегратора, выход каждого из которых через соо lвеTcTвуlощуfo схему сравнения подключен к соответствующему входу второго логического блока, оба выхода которого соединены с соответству1ощими входами трсчьего интегратора, подключенного к выходу устройства через треть1о схему сравнсния. т02876

Составитель 1О. Козлов

Техрсд Т. Миронова

I t.;IëêTîð Е. Семанова

Корректор Е. Михеева

Типография, пр. Сапупова, 2. аказ 524, 3 11зд. М 2067 Тиранс 647 Подписное

Ц!1И!11!11 Госуд1рствепного комитета Совета Министров СССР

IIo делам изобретений н открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4,5