Способ сравнения двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при допусковом контроле параметров изделий электронной техники. Цель изобретения - повышение точности сравнения амплитуд двух переменных напряжений . Способ основан на определении интервала времени между моментами перехода каждого из сравниваемых напряжений и, (t) и Uj (t) через опорный нулевой уровень, фиксировании мгновенных значений и, и U2 переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала, и сравнении полученных мгновенных значений U, и V по модулю. Устройство для реализации данного способа содержит пороговые элементы I и 2, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, счетчики 9 и 10 и ключи 12 и 13, а также генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, элемент 16 сравнения и цифровой компаратор 11. Устройство обеспечивает совмещение моментов фиксирования мгновенных значений сравниваемых напряжений . 2 с.п. ф-лы, 3 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ug 4 G 01 R 19/165

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (Щ;) о р, 4Я

; 1, 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17 (21) 4134619/24-21 (22) 15.! 0.86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (72) В. К. Попов (53) 621.3! 7.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1056067, кл. G Ol R 19/165, 06.08.82.

Авторское свидетельство СССР № 420946, кл. G О! R 19/165, 20.03.72 (54) СПОСОБ СРАВНЕНИЯ ДВУХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ОДИНАКОВОЙ ЧАСТОТЫ ПО АМПЛИТУДЕ И УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при допусковом контроле параметров изделий электронной техники.

Цель изобретения — повышение точности сравнения амплитуд двух переменных на„.,SU„„1386927 А1 п ряжений. Способ основан на определении интервала времени (t) через опорный нулевой уровень, фиксировании мгновенных значений U, и U переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого- временного интервала, и сравнении полученных мгновенных значений U, и по модулю. Устройство для реализации данного способа содержит пороговые элементы 1 и 2, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, счетчики 9 и IO и ключи 12 и 13, а также генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, элемент 16 сравнения и цифровой компаратор ll. Устройство обеспечивает совмещение моментов фиксирования мгно- д венных значений сравниваемых напряжений. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1386927

ЕО

2О

25 0

4Q

Изобретение относится к электроизме рительной технике и может быть использовано в приборах допускового контроля параметров изделий электронной техники.

Цель изобретения — повышение точности сравнения амплитуд двух переменных напряжений путем совмещения моментов фиксирования мгновенных значений сравниваемых напряжений.

Сущность способа сравнения двух гар, монических сигналов одинаковой частоты по амплитуде заключается в том, что определяют моменты перехода каждого из сравниваемых напряжений через нулевой уровень, определяют интервал времени между переходами каждого из сравниваемых напряжений через нулевой опорный уровень, фиксируют мгновенные значения сравниваемых переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого, интервала, и сравнивают полученные значения по модулю.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие сущность способа; на фиг. 2 — структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устрой(СТЕЗЯ.

Устройство для осуществления способа

1 сравнения двух гармонических сигналов (; одинаковои частоты ио амплитуде содержит первый и второй пороговые элементы

1 и 2, первый и второй триггеры 3 и 4, пер вый и второй элементы И 5 и 6, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, первый счетчик 9, второй счетчик 10, цифровой комиаратор 11, первый и второй ключи !2 . и 13, первый и второй входы 14 и 15 устройства, элемент 16 сравнения и выход 17.

Первый вход 14 устройства соединен с сигнальным входом ключа 13 и входом порогового элемента 1. Второй вход 15 устройства соединен с сигнальным входом другого ключа 12 и входом порогового элемента 2. Выходы пороговых элементов 1 и 2 подключены к тактовым входам первого триггера 3, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов

И и 6 и с тактовым входом второго триггера 4. Прямой выход триггера 4 соединен с вторым входом элемента И б, а инверсный выход триггера 4 — с вторым входом элемента И 5, третий вход которого подключен к выходу делителя 8 частоты. Вход делителя 8 частоты соединен с выходом генератора 7 импульсов, которому подключен также третий вход элемента И б. Выход первого элемента И 5 соединен с входом первого счетчика 9, а выход второго элемента И б - — с входом второго счетчика !

О. Выходы счетчиков 9 и !О соединены с входами цифрового комиаратора 11, выход которого подключен к входам «Сброс» счетчиков 9 и 10, триггеров 3 и 4, а также к управляющим входам первого и второго ключей 12 и 13. Выходы ключей 12 и 13 соединены с соответствующими входами элемента !б сравнения, выход которого является выходом 17 устройства.

Сравнение амплитуд двух гармонических сигналов одинаковой частоты происходит следуюедим образом. Фиксируется временной интервал е между пересечением сра вниваемых переменных напряжений

Е-1, (t) (фиг. 1а) и U (t) (фиг. 1б) нулевого опорного уровня. Затем B момент времени, соответствующий середине этого временного интервала, т.е. в момент времени, соответствующий концу временного интервала /2, фиксируются напряжения U u

U (фиг. 1а, б), соответствующие мгновенным значениям сравниваемых переменных напряжений U (t) и () (t). Таким образом, мгновенные значения напряжений и U фиксируются в один и тот же момент времени. Эти мгновенные значения напряжений U„H U затем сравниваются, и по результату их сравнения судят о соотношении амплитуд сравниваемых переменных напряжений U< (t) и Uz(t).

Устройство, реализующее предложенный способ сравнения амплитуд двух гармоничес ких сигналов одинаковой частоты, работает следующим образом.

Входные сравниваемые переменные наряжения U„(t) и 11 (t) (фие. 3a) подаются соответственно на входы 14 и 15 устройства (фиг. 2). В момент времени t„соответствующий моменту достижения переменным напряжением Е) (t) нулевого опорного уровня (фиг. 3a), срабатывает пороговый элемент 2, вследствие чего первый триггер 3 опрокидывается и на его выходе появляется напряжение логической единицы (фиг. Зб) . Это напряжение логической единицье подается на один из входов элемента И 5. Генератор 7 импульсов вырабатывает импульсное напряжение, частота которого значительно превышает частоту сравниваемых переменных напряжений. Частота этого им пульсного напряжения генератора 7 уменьшается вдвое делителем 8 частоты. Выходное импульсное напряжение с выхода делителя 8 частоты подается на второй вход элемента И 5. Так как на третьем входе элемента И 5 ири этом имеется логическая единица, поступающая с прямого выхода второго триггера 4, то на выход элемента И 5 после срабатывания в момент времени t„первого триггера 3 проходит импульсное напряжение с выхода делителя 8 частоты (фиг. Зг).

В момент времени t достижения переменным напряжением U, (t) нулевого уровня (фиг. За), срабатывает пороговый эле1386927 мент 1, сигналом с выхода которого первый триггер 3 возвращается в исходное состояние (фиг. 3o). Ввиду этого на первом входе элемента И 5 появляется напряжение логического нуля, что накладывает запрет на прохождение импульсного напряжения с выхода делителя 8 частоты на выход элемента И 5. Таким образом, на выходе элемента И 5 формируется серия импульсов длительностью с((фиг. Зг), количество импульсон в которой пропорционально длительности х, серии. Эта серия импульсов с выхода элемента И 5 поступает на вход первого счетчика 9, который подсчитывает количество импульсов в данной серии.

От сиада импульса с выхода первого триггера 3 срабатывает второй триггер 4, и на его прямом выходе гюявляется напряжение логической единицы (фиг. Зв), а на инверсном выходе — напряжение логического нуля. Этим логическим нулем, поступающим иа второй вход элемента И 5, запрещается прохождение импульсов с выхода делителя 8 частоты на вход счетчика

9 при следующем опрокидывании первого триггера 3 в момент времени t прохождения напряжения U, (t) через нулевой опорный уровень (фиг. Зб). Логической единицей с прямого выхода второго триггера 4 разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 7 импульсов на выход элемента И 6 после вторичного срабатывания первого триггера 3 (фиг. Зд). Таким образом, иа выходе элемента И 6 формируется серия импульсов напряжения, частота импульсов в которой вдвое больше, чем в первоначально сформированной импульсной последовательности. Количество импульсов во второй импульсной последовательности подсчитывается вторым счетчиком 10 устройства. Выходы счетчиков 9 и 10 подключены к входам цифрового компаратора I.

В момент, когда количество импульсов во второй импульсной последовательности станет равным количеству импульсов в первой им пульсной последовательности, цифровой компаратор 11 срабатывает. Ввиду того, что частота импульсов во второй импульсной последовательности вдвое больше, чем частота импульсов в первой импульсной последовательности, момент срабатывания цифрового компаратора 11 (фиг. 3e) соответствует середине временного интервала между гереходами сравниваемых переменных напряжений Ц (t) и Uz(t) через нулевой опорный уровень.

Выходным сигналом компаратора 11 (фиг. 3e) первый и второй ключи 12 и 13 устройства на короткий период времени открываются, пропуская мгновенные значения и 11 переменных напряжений U, (t) и U (() на входы элемента 16 сравнения.

В элементе 16 сравнения происходит сравФормула изобретения

40 ности сравнения путем совмещения моментов фиксирования мгновенных значений напряжений, введены дополнительно первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, генератор

45 импульсов, делитель частоты и цифровой ком паратор, выход которого подключен к управляющим входам ключей и входам

«Сброс» первого и второго триггеров и первого и второго счетчиков, выходы счетчиков подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, а входы первого и второго счетчиков соединены соответственно с выходами первого и второго элементов

И, выходы пороговых элементов соединены с тактовыми входами первого триггера, выход которого соединен с тактовым входом второго триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, инверсный и прямой выходы второго триггера соедине15

30 нение амплитуд мгновенных значений и U сравниваемых переменных напряжений и на выход 17 устройства поступает информация о результате сравнения мгновенных значений сравниваемых переменных напряжений Ц (t) и U (t). Кроме того, выходным сигналом компаратора 11 триггеры

3 и 4 и счетчики 9 и 10 возвращаются в исходное состояние.

1. Способ сравнения двух гармонических сигналов одинаковой частоты ио амплитуде заключающийся в том, что определяют моменты перехода каждого из сравниваемых напряжений через опорный уровень, фиксируют в определенный момент времени мгновенные значения каждого из сравниваемых напряжений и сравнивают полученные мгновенные значения по модулю, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности сравнения путем совмещения моментов фиксирования мгновенных значений напряжений, определяют интервал времени между переходами каждого из сравниваемых напряжений через нулевой опорный уровень и фиксируют мгновенные значения сравниваемых переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала.

2. Устройство для сравнения двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде, содержащее элемент сравнения, к входам которого подключены выходы первого и второго ключей, сигнальные входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, к которым подключены также входы первого и второго пороговых элементов, выход элемента сравнения является выходом устройства, отличаюи1ееся тем. что, с целью повышения точ1386927

Состав ителв Г. K03)JIB

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 1220/44 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ны с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход гене ратора импульсов соединен с третьим входом

b второго элемента И и с входом делителя час тоты, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И.