Устройство для определения средних значений сигналов

 

Изобретение относится к измерительной технике и м.б. использовано в устр-вах технической диагностики. Цель изобретения - увеличение точносtump9nv3mtia ти определения средних значений сигналов . Устр-во содержит четыре ключа 1-4, конд-р 7, операционный у-ль 10, резисторы II, 12 и блок 16 управления. В устр-во введены конд-р 8 и по крайней мере хотя бы одна зарядно-разрядная цепь 15, выполненная в виде кондра 9, ключей 5, 6 и резисторов 13, 14. Повышение точности измерения средних значений исследуемого сигнала в устройстве обусловлено отсутствием в нем интегратора времени и делителя, а следовательно, и отсутствием погрешностей преобразования временного интервала в аналоговую велихшну и деления аналоговых величин. 1 з.п. флы, 2 ил. (Л «.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (59 4 Н 03 Н 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г" .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3492211/24-09 (22).22 ° 09,82 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В.А.Медников и A.Н,Порынов (53) 621.372.543(088.8) (56) Справочник по нелинейным схемам./Под ред. Д.Шейнголда. — М.: Мир, 197?, с. 116-117, рис. 2.3.12. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИИ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и м.б. использовано в устр-вах технической диагностики.

Цель изобретения — увеличение точнос„SU 1425812 A I ти определения средних значений сигналов. Устр-во содержит четыре ключа

1-4, конд-р 7, операционный у-ль 10 резисторы 11, 12 и блок 16 управления.

В устр-во введены конд-р 8 и по крайней мере хотя бы одна зарядно-разрядная цепь 15, выполненная в виде кондра 9, ключей 5, 6 и резисторов 13, 14, Повышение точности -измерения средних значений исследуемого сигнала в устройстве обусловлено отсутствием в нем интегратора времени и делителя, а следовательно, и отсутствием погрешностей преобразования временного интервала в аналоговую величину и деления аналоговых величин. 1 э.п. ф" ф лы, 2 ил.

1425812

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах технической диагностики, Цель изобретения - увеличение точности определения средних значений сигналов.

На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема устройства для определения средних значений сиг налов; на фиг. 2 » временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для определения средних

-значений сигналов содержит первый 1, :второй 2, третий 3, четвертый 4, пя= тый 5 и шестой 6 ключи, первый 7, второй Р и третий 9 конденсаторы,операционный. усилитель 10, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 резисторы, зарядно-разрядную цепь 15 и блок 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входе 25

"Синхронизация" устройства для опре, деления средних значений сигналов присутствует нулевой уровень напря- :женияе а на входе 11сброс" — напряжение уровня логической "1". При этом 30 на выходах блока 16 управления установлены напряжения нулевого уровня и второй ключ 2 находится в нейтральном положении, при котором его выход не скоментирован ни с одним иэ 35 его входов. Первый ключ 1 замкнут, конденсатор 7 разряжен, четвертый ключ 4 разомкнут и напряжение íà выходе зарядно-разрядной цепи 15 и выходе устройства для определения сред- 40 них значений сигналов равно нулю.

В момент времени t напряжение на входе "Сброс" изменяется с логической

"1" на логический "0", При этом ключ

1 р азмыкается. 45

В момент времени t на вход "Синхронизация" подается управляющий им" пульс (Фиг. 2в), который поступает на первый вход блока 16 управления, на первый управляющий вход ключа 2 и управляющий вход ключа 3, В течение времени действия управляющего импульса длительностью Т=t -t ключ 2 в мо% мент времени t, переключается из нейтрального в первое рабочее положение, при котором выход ключа 2 замыкается с его первым входом, а ключ (ключи)

3 замыкаются, подключая вход (входы) зарядно-разрядной цепи (цепей) к вы ь-с — — -) (2)

В С сопротивления резисU, =V„eõð(где  — величина тора 12, аппроксимирующему зависимость гиперболическую

U=oL— ч, t (3) где М - масштабный множитель во временном интервале аппроксимации t 4 " 3

В то же время через ключ 4 напряжение с выхода операционного усилителя 10 поступает на выход устройства ходу операционного усилителя 10, Ключи 5 и 6 эарядно-разрядной цепи цепей) 15 остаются разомкнутыми под действием напряжения нулевого уровня, а конденсатор (конденсаторы) 9 зарядно-разрядной цепи (цепей) 15 с момента времени t< подключается к выходу операционного усилителя 10.

При этом с момента времени 1 вход1 ной сигнал V (фиг.2а) поступает через резистор 11 и ключ 2 на инвертирующий вход операционного усилителя

10, выходное напряжение изменяется согласно выражению

t,+Т т

1 1

v=>-- p vdt= - $vdt (s)

i I С 1 э R С !

4 о где R, — величина сопротивления резистора 11;

С, — величина емкости конденсатора 7.

По окончании управляющего импульса на входе "Синхронизация" в момент

t> ключ 2.переключается в нейтральное положение, а ключ (ключи) 3 размыкается. При этом напряжение на выходе устройства для определения средних значений сигналов, описываемое выражением (1), остается неизменным (фиг, 2ж).

Через время 2 блок 16 управления формирует на первом выходе импульс напряжения длительностью . t=t -t-=

4 (фиге2г), который поступает на второй управляющий вход ключа 2 и вход ключа 4. При этом ключ 2 с момента t> переключается во второе рабочее положение, а ключ 4 замыкается и конденсатор 7 разряжается через .резистор 12 по экспоненциальному закону (фиг. 2ж) 1425812 для определения средних значений сигналов.

С момента времени t блок 16 управления формирует напряжение нулевого уровня на всех выходах, кроме .5 выхода, соединенного с управляющим входом первой эарядно-разрядной цепи !

5, на выходе которого формируется импульс напряжения (фиг. 2д) длитель= ностью gt, =t -t4, (где tz — момент времени окончания второго интервала аппроксимации), который запускает зарядно-разрядную цепь 15 на время его действия, замыкая ключи 5 и 6. При этом конденсатор 9 первой заряднораэрядной цепи 15 разряжается с напряжения Ч, при t=t через последовательно соединенные резисторы 13 и

14. Напряжение на резисторе 14 является частью напряжения на конденсаторе 9 и изменяется по закону, am проксимирующему гиперболическую зависимость в интервале времени ЬС, (фиг.2и). Через ключ 6 напряжение 25 с резистора 14 поступает на выход устройства для определения средних значений сигналов.

При наличии в устройстве для определения средних значений сигналов нескольких зарядно-разрядных цепей

15 каждая, зарядно-разрядная цепь 15 формирует на своем выходе напряжение, аппроксимирующее гиперболическую, функцию, в своем интервале времени, задаваемом блоком 16 управления (фиг. 2к) °

По.окончании временного интервала

kT пропорционального времени усреднения Т и отсчитываемого от момента t, на всех выходах блока 16 управ.ления устанавливаются нулевые уровни напряжения. При этом конденсатор 8 сохраняет напряжение, соответствующее формируемому, гиперболически из. меняющемуся, напряжению в момент времени t=t +kT, Это напряжение соответствует среднему"значению исследуемого сигнала (фиг, 2к).

При необходимости выделить сред нее значение сигнала эа другое время усреднения или провести новый цикл усреднения сигнала в другом интервале времени производится сброс напряжения на конденсаторе 7, что реализуется путем подачи на вход "Сброс" в момент времени -t импульса напряжения уров2. ня логической "1" (фиг, 2б), который, поступая на управляющий вход. ключа 1, замыкает его контакты на время действия импульса. Таким образом вводятся начальные нулевые условия для операции будущего интегриро-. вания сигнала и определения его среднего значения.

Параметры резисторов 11-14 и конденсаторов 7-9, программу работы блока 16 управления и значение момента выбирают таким образом, чтобы фор-, мируемая с момента времени 1 кусочная функция описывала гиперболическую зависимость вида (3) с минимальной погрешностью.

Повышение точности измерения средних значений исследуемого сигнала в предлагаемом устройстве обусловлено отсутствием в нем интегратора времени и делителя, а следовательно, и отсутствием погрешности преобразования временного интервала в аналоговую величину и отсутствием погрешности деления аналоговых величин, Формула иэ обр ет ения

1. Устройство для определения средних значений сигналов, содержащее блок выборки-хранения, состоящий из операционного усилителя с первым конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, параллельно которому подключен первый ключ, между входом устройства для определения средних значений сигналов и инвертирующим входом операционного усилителя включены последовательно соединенные первый резистор и второй ключ, а также последовательно соединенные второй резистор и третий ключ, четвертый ключ, блок управления, входы и выходы которого соединены с соответствующими входами управления первого, второго, третьего и четвертого ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности, введены второй конденсатор и по крайней мере. хотя бы одна зарядно-разрядная цепь, причем к третьему нормально разомкнутому выводу второго ключа и входу эарядно-разрядной цепи подключены соответственно первый вывод второго резистора и второй вывод третьего ключа, первый вывод которого соединен с выходом операционного усилителя и через четвертый ключ — с выходом зарядно-разрядной цепи, который является выходом устройства для опре1425812

3 яф

И

Рн) 11 Ь

fe-p

Корректор Э.Лончакова

Редактор Е,Папп Техред А.Кравчук

Заказ 4782/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 деления средних значений сигналов, и с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, вход управления зарядно- 5 разрядной цепи подключен к соответствующему выходу блока управления, а

:первый и второй управляющие входы второго ключа соединены с управляющими входами третьего и четвертого клю- 10

:чей соответственно, 2. Устройство по п. 1» о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что зарядно разрядная цепь выполнена в виде параллельно соединенных третьего конYg.

3 1 gap

И

Мих И48еи

; Си.г)рва денсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, и последовательно соединенных пятого ключа, третье; го и четвертого резисторов, второй вывод которого соединен с первым выводом шестого ключа, второй вывод которого является выходом зарядно-разрядной цепи, а управляющие входы пятого н шестого ключей соединены между собой и являются управляющим входом зарядно-.разрядной цепи, причем первый вывод третьего конденсатора является входом зарядно-разрядной цепи,

Устройство для определения средних значений сигналов Устройство для определения средних значений сигналов Устройство для определения средних значений сигналов Устройство для определения средних значений сигналов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах, в том числе микроэлектронных

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в микроэлектронных селективных узлах радиоэлектронных устройств

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аналоговых селективных узлах, выполненных в микроэлектронном исполнении

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в конкретных системах радиолокации и радионавигации

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве преселектора профессионального радиоприемного устройства. Технический результат заключается в повышении избирательности и обеспечении возможности перестройки фильтра по частоте. Полосовой перестраиваемый ARC-фильтр содержит первый конденсатор, подключенный к входной потенциальной клемме устройства, второй конденсатор, подключенный к выходной потенциальной клемме устройства, и два идентичных по структуре обобщенных конвертора сопротивлений, каждый из которых содержит первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы и третий конденсатор, вторые выводы первого и второго конденсаторов соединены с общей шиной, также в устройство дополнительно введены четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый конденсаторы и два электронных потенциометра. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при создании перестраиваемых полосовых фильтров и селективных четырехполюсников с высокой добротностью. Технический результат заключается в расширении полосы перестройки при сохранении высокой добротности фильтра во всем диапазоне перестройки. В способе используют электрическую цепь, в которой входной радиосигнал, подлежащий фильтрации, преобразуют с помощью гетеродина в первом смесителе в сигнал промежуточной частоты, который затем пропускают через активный селективный четырехполюсник, а затем преобразуют в радиосигнал первоначальной частоты с помощью гетеродина во втором смесителе. 1 ил.
Наверх