Патент ссср 403051

О П И С А Н И Е 403051

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С4,воз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15Л11.1971 (№ 1638043/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 8.IV.1974

М. Кл. Н 03k 13 17

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам ивааретений и открытий

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

С. А. Майоров, Ли Си Кен и Э. В. Стародубцев

Ленинградский институт точной механики и оптики

Заявитель

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и обеспечивает, наряду с преобразованием мгновенных значений сигнала в код, выделение экстремальных и фазовых значений сигнала, его дифференцирование и выделение экстремумов продифференцированного сигнала.

Предлагаемый преобразователь напряжения в код может быть использован в автоматизированной системе управления с применением цифровых вычислительных машин и в автоматизированной системе распознавания образов.

Известно устройство, содержащее схему управления, управляемый генератор эталонных напряжений, нуль-орган, схемы выделения экстремумов, триггер, реверсивный счетчик, управляемый элемент задержки.

Недостатком известного устройства является большое количество оборудования в узлах выделения экстремальных значений сигнала, отсутствие возможности выделения экстремальных значений продифференцированного сигнала.

Предложенное устройство от известного отличается тем, что с целью получения экстремальных значений продифференцированного сигнала в него введена схема «ИЛИ», входы которой соединены с выходами одной схемы выделения экстремумов, а выход подключен ко входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом схемы управления. Выход реверсивного счетчика соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого соединен с выходом схемы управления.

5 а выходы подключены к другой схеме выделения экстремумов, третий вход которой соединен с выходом схемы управления. Выход второй схемы выделения экстремумов подключен ко входу управляемого элемента задерж10 ки, второй вход которого соединен с выходом схемы управления, а выход подключен ко входу реверсивного счетчика.

На чертеже дана блок-схема предложенного

15 преобразователя. Здесь:

1 — схема управления, обеспечивающая выдачу тактирующих управляющих импульсов.

2 — управляемьш генератор эталонных напряжений, обеспечивающий взвешивание вход20 ного сигнала-напряжения по двоичному закону.

3 — нуль-орган, имеющий два выхода, обеспечивающий выполнение функций вида:

25 вых, — Е при U„— е„)е„ 7вых,, — О

U„,„, = U»,, =- О при е, ) U„— е„) — е„ вых, — 0 при U„„— eÄ(— e„, 30 7вых, — E

403051

3 где Кых„Свых,— выходные напряжения нуль-органа, Š— источник питания, е„— эталонное напряжение от управляемого генератора 5

2 эталонных напряжений, U»,- — входное напряжение (входной сигнал), е„— пороговое напряжение.

4, 5 — схемы выделения экстремумов, состоящие из схем совпадения «И» (двух), схемы объединения «ИЛИ», триггера и двух формирователей импульсов, обеспечивающие выделение моментов времени, соответствующих 15 экстремальным точкам сигнала, 6 — схема «ИЛИ», 7 — реверсивный счетчик на триггерах, 8 — триггер, 9 — управляемый элемент задержки, 20 а — входной канал, б — выходной капал мгновенных и экстремальных значений сигнала, в — знаковый выход экстремальных значений сигнала, 25 г — знаковый выход экстремальных значений продифференцированного сигнала, д — выходной канал экстремальных значений продифференцировапного сигнала.

Принпип работы устройства заключается в 30 следующем.

Выделение экстремального значенияя сигнала.

B промежутках времени от i< до t> перед 35 каждым циклом измерения на выходе нульоргапа 3 имеется напряжение U„,„-=+Å. Перед началом очередного цикла измерения, соответствующего моменту времени Й, напряжение на выходе нуль-органа меняет знак 40 (U„,,-= — Е) . Выделение экстремального значения сигнала основано па определении момента изменения знака напряжения на выходе нуль-органа.

Выделение экстремальных знач е н и и п р од и ф ф е р е н ци р о ванного сигнала.

Получение продифференцированного сигнала основано на принципе накопления прира- 50 щения сигнала с шагом дифференцирования

Т, который выбирается исходя из необходимости обеспечения задан;юй точности. Выделение экстремальных значений продифферепцированного сигнала основано па принципе ана- 55 лиза знака результата сравнения двух соседних этих накопленных значений.

Предложенное устройство функционирует следующим образом.

На вход а нуль-органа 3 поступает входное 60 напряжение. Для взвешивания по двоичному коду схема управления 1 выдает коммутирующие импульсы на вход управляемого генератора 2 эталонных напряжений. При этом результат взвешивания через нуль-орган 3 и об- 65

4 ратную связь образуется в самом управляемом генераторе эталонных напряжений и может выдаваться через выход б.

Для выделения экстремальных значений первичного сигнала перед каждым циклом измерения входное напряжение сравнивается с хранящимся в управляемом генераторе эталонных напряжений значением результата измерения в предыдущем цикле. В результате этого сравнения ца выходе нуль-органа 3 возможно появление одного из трех вариантов значений напряжения: вых, — Е

U,ы,, =0, вых, — 0 вых, — О - вых, —— О, вых, — — Е

Кроме того, счетчик 7 обнуляется при переключении в режим сложения. Если приращение положительное, то в режиме вычитания счетчик 7 выдает перенос переполнения, а если оно отрицательное, то такого переноса не будет.

Перенос переполнения устанавливает триггер 8 в состояние «1», установка в исходное состояние «О» производится импульсом от схемы управления 1 в момент окончания вычитания.

Очевидно, что при изменении знака приращения продифференцированного сигнала па выходах триггера 8 образуются варианты выходных напряжений, аналогичные вариантам па выходах нуль-органа за исключением случая Увых, — U»х, =О. Поэтому схема 5 выделения экстремумов вырабатывает импульсы, по которым, во-первых, через управляемый элемент задержки 9 происходит опрос для выдачи через канал д экстремального значения продифференцированного сигнала, а, вовторых, в канале г образуются знаки этих экстремумов. поступающих на входы схемы 4 выделения экстремумов.

Схема 4 выделения экстремумов выделяет моменты времени, соответствующие экстремумам сигнала, а, именно, те моменты времени, когда наличие напряжения на ее входах меняется на противоположное. В эти моменты времени схема выделения экстремумов формирует импульсы, по которым, во-первых, экстремальное значение сигнала выдается через канал б, а во-вторых, в канале в образуются знаки экстремумов.

Для получения экстремальных значений продифференцированного сигнала единичные приращения входного сигнала, образуемого ца выходах нуль-органа 3, через схему 4 выделения экстремумов и схему «ИЛИ» 6 поступают на вход реверсивного счетчика 7, который переключается управляемым сигналом, вырабатываемым схемой управления 1, в режимы работы сложения или вычитания попеременно через шаг дифференцирования T.

403051

Предмет изобретения

Составитель А. Кузнецов

Техред А. Камышннкова

1хоррскторы: В. Петрова и Е. Давыдкина

Редактор Н. Коган

Заказ 675,10 Изд. 1Ч 2046 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Многофункциональный преобразователь напряжения в код, содержащий схему управления, управляемый генератор эталонных напряжений, нуль-орган, схемы выделения экстремумов, триггер, реверсивный счетчик, управляемый элемент задержки, отлича ощийся тем, что, с целью получения экстремалbíûх значений продифференцированного сигнала, в него введена схема «ИЛИ», входы которой соединены с выходами одной схемы выделения экстремумов, а выход подключен ко входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом схемы управления; выход реверсивного счетчика соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого

5 соединен с выходом схемы управления, а выходы подключены к другой схеме выделения экстремумов, третий вход которой соединен с выходом схемы управления; выход второй схемы выделения экстремумов подключен ко

10 входу управляемого элемента задержки, второй вход которого соединен с выходом схемы управления, а выход подключен ко входу реверсивного счетчика.