Устройство для определения момента наступления экстремума электрического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике Для повьппения точности определения момента наступления экстремума электрического сигнала устройство кроме блока 5 дифференцирования и порогового элемента 6, содержит усилитель 1 с переменным коэффициентом усиления, блок 2 определения момента изменения коэффициента усиления, блок 3 фиксации вычитаемого уровня, блок 4 разности. 3 з,п, ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

15!1 4 (з O l R 9/04 г с о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 4214390/24-21 (22) 23.03.87 (46) 23.10.88. Бюл. М 39 (72) Л.Н. Карпиловский и Л.Л. Лесняк (53) 621.317.37 (088.8) (56) Карпиловский Л.Н. Вопросы судостроения. Сер. Судовая электротехника и связь. — Л.: ЦНИИ "Румб". 1977, с. 51-53.

Чесноков Л.Л. Решающие усилители. — Л.: Энергия, 1969, с. 39-42.

„„SU„„1432414 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА НАСТУПЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМА ЭЛЕКТРИЧЕСКО ГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Для повышения точности определения момента наступления экстремума электрического сигнала устройство кроме блока 5 дифференцирования и порогового элемента 6, содержит усилитель 1 с переменным коэффициентом усиления, блок 2 определения момента изменения коэффициента усиления, блок 3 фиксации вычитаемого уровня, блок 4 разности. 3 з,п. ф лы, 1 ил.

1432414

35 яли при условии

В.ю

В тот момент, когда крутизна исследуемого сигнала равна уровню, задаваемому элементом 14 устанки, сигнал рассогласования на выходе элемента

15 сравнения ранен нулю, а когда крутизна исследуемого сигнала меньше значения, задаваемого блоков 14 уставки, то сигнал рассогласования на выходе элемента 15 сравнения сменяет полярность на обратную, при которой на выходе порогового элемента 16 присутствует потенциал высокого уроння логическая "1"

Таким образом, при крутизне, ран- 15 ной уровню, задаваемому элементом 14 уставкя, я при крутизне, меньшей указанного уровня, сигнал на выходе элемента 15 сравнения обеспечивает нахождение порогового элемента 16 в 20 закрытом состоянии, при котором на еro выходе потенциал высокого уровнялогическая "1", Зто обеспечивает замыкание аналогового ключа 11 что ведет к резкому увеличению коэффициента усиления операционного усилителя

7, так как в этом случае коэффициент усиления определяется отношением величин сопротивления резистора 9 и сопротивлений параллельно соединенных ЗО резисторон 8 и 10 (2) Rq

К У к«к

К +R»

В этом случае крутизна сигнала, пос— тупающего на вход блока 5 дифференцирования, резко увеличивается, я момент наступления экстремума определен более точно, так как чувствительность порогового элемента 6 остается той же.

Для обеспечения усиления именно той частя исследуем гo сигнала, которая примыкает к точк -. экстремума,с помощью блока 3 фиксация уровня вычя- 50 т аемо го сягн ала н момент, когда крутизна исследуемого сигнала становит-! ся равной уровню, задаваемому элементом 14 уставкя, на аналоговом запоминающем элементе 17 фиксируется уровень присутствующего в этот момент на входе сигнала. Нормально замкнутьгй аналоговый ключ 18 пря этом размыкается, а нормально разомкнутый аналоговый ключ 19 замыкается.

Размыкание и замыкание укаэанных аналоговых ключей происходит по сигналу с выхода блока 2 определения момента изменения коэфФициента передачи усиления, поступающего на второй вход блока 3 фиксации вычитаемого уровня, т.е. на управляемые входы указанных аналоговых ключей. Зафиксированный уровень с выхода блока 3 фиксации вычитаемого уровня поступает на второй вход блока 4 вычитания, на парный вход которого все время поступают текущие значения исследуемого сигнала. В результате на выходе блока 4 вычитания появляется разность текущего значения исследуемого сигнала и зафиксированного уровня, т.е. на вход усилителя 1 при увеличении его коэффициента усиления поступает уже только вершина исследуемого сигнала. Таким образом, увеличению кру-. тизны (масштабированию1 подвергается эона, непосредственно примыкающая к экстремуму.

В связи с тем, что чувствительность порогового элемента 6 остается той же самой, точность определения момента наступления экстремума значительно увеличивается. При исчезновении сигнала с входа устройства на выходе порогового элемента 20 вместо сигнала низкого уровня, обусловленного присутствием сигнала на входе появляется сигнал высокого уровня. Этот перепад проходит через конденсатор

21 на вход аналогового запоминающего элемента 1? и переводит его в исходное состояние.

Формула изобретения

1. Устройство для определения момента наступления экстремума электрическоro сигнала, содержащее последовательно соединенные блок дифференцирования и пороговый элемент, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения момента наступления экстремума электрического сигнала, в него дополнительно введены усилитель с переменным коэффициентом усиления, блок определения момента изменения коэффициента усиления, блок фиксации вычитаемого уровня и блок разности, причем вход устройства соединен с

Р010 СОЕДИНЕН С ВХОДОМ, С ()>НТС1(Я ( переменнь(м коэффициенто ": "силе:-.-:-(s(, управляег(ь(й Вхор которо Гс с:. Ди,=".!( с Вь(КОдом бло «а o>1! р де) (=ми ((номе((та

ИЗМЕНЕНия КоэффицИЕНТа; С:т>(Г((-"(Ия

Пран ттяЕ)>т(>(М ВХ ">В() М бЛГ) (("! (,) . ";.;-"я(И?! ця Оования, )

Устройство ПО и, . 0 и и

П а Р алл Е Л b?1 0 В К Лт?ОЧ Е ?Гн !bi (("> Р В O -0 т) P "зистОра и пОслецователь(О со(д?яlепньи аналогового кл(оча ?(в с,:!oro рединен с входом аналогового запомиУПРаВ((ЯЕМэ(М ВХQ О>) ((т>п> ((1 Г ); П(>В менным коэффициентом yci.т(ения.

3, .Уc IООЙс(ВО ПО и ° 1. () (»

r:.òOp СОЕД(.((«Етl С BXO(loll Ст(1>эа>(и я а(.:;rro I ОВ, т Р эт) ПС(,,(В B(f)(>(Å ? O > ЧЕ -!(> НТ а а ?о щ е е с я : ." м.- ч тс "-)ëc 1(Оп":- " е.—

> т

TЕ)(О>тэ т- >- . >,! i;. В" l " 1(, pi)(:,Ò O () >, . 1(0)тт<Редактор О, г(о)1ова ()аказ " 113 3(» Т((р аж !.Оцписное

В>1ИИ1(ЕИ 1 () -уда()стве? ?10."-:.. ;, i" ;: тB(!. ç. (,ССР

ПО де (1 а. "! НB 0 1p = ) е "!!>й !: " . «06 ий .эО >э. Иосква. 11) -, " 1((:.,: = (Bã,, р „, ()/ -.:

ПРОИЗВОДCТB 2ННO-"BО)З?(Г(3 ЗфИЧЕ .?(OC Г!О 3 -, („Е, . УХ (OPÑÂ !! ) 1 т)oа У > ?> ав

ПЕPBb(N ВХОДС>М бЛОКа ва . НОС ) Ит а ОЦО блОка Оп pepes(2?iiëB моме:.:(T а : =:г т (lе -(ия

Козффтц(ИЕнта УСИ (тэнИЯ В ПЕPD6(l». В)(0— дом блока фиксации выч((т(1емого у:,ов-=

НЯ . С ВЫХОДОМ КO (000! 0 . ; Е:т(т(>" Н В Т Г>.-. рОЙ ВхОд Олока ра. зностя . Вь(1(од КО" О.. вычитаемогÎ уровня, а в:,).;.o;::;, уси :.((.p

ЛЯ С Г>ЕРЕ?1Е?1)>16(6(I(OBJET.">)?(-, эь т. > >!!i ->> ..;>-;(эния среди?ге?I с. Входоь; б:Ic:;;=- т(иф:" ер"=-."ч а ?о щ (! е. (.. >T тем» ч !" ) .-"Сил?(тел(в переменным коэффицие::-1 том:, -...: Пения содержит операцион?(ыт(у;:ял-.:.тель ана

ЛОГОВЬ?й К(Г(ОЧ,, ИНВЕРТОР:(0(та,".НОСТИ -.I три резистОра ? п(ри((e> l!:. Онь(й вхог

УСИЛИТЕЛЯ С ПЕР)ЕЬ1(эНН(>(l>; i: B>(>f>-,",;"1(i«Ð(! Ã!J >, усиления через цепочку, "Остояп(у(о из

Знт»то)За СОЕЦ(тНЕН (: (э?1В("- O г?(т)У(ОЩИМ .>,-,1-0 дом ог>ерационного усили- еля., кото(э:-.В>? через третий резистор соединен с вы-. ходом операционного уси1 ите.—.„. не НГВЕ РТИОУ(О(((ий В»;О B ?(O»0 Po (O -*r!(- >1 (f»P(1 общим проводом., а вьхоц . зе »1>не(входом инвертора пол;-:.рн: «-.И» вь(ход

KO (0POI О СЛУт((ИТ ВЬ). =O.,0 (-, . У . -РВБЛЯЕ""

Мьгй) ВХОД анало ГО В 0 ГО K.f((c —.. Ст(/жнт ления момента, вменения коэффициента усиления одо ржит элемент дифференгп рования„ элемент уставки, элемент сравнения и пороговый элемент, при".(>м вхоп элемента диффере-::ï?(pOBÿ?lèÿ

С)Гэгкит ВХОДОМ ВСЕГО G). OICB ОПРСДЕЛЕния момента изменения коэффициента усиления, выход элемента дифферен,б(пирования соединен с перв тм Bxo,.(IQM элемент а (ра?>не?1ия Г О рой вх Од кОтО—

РОГО СОЕД?Н:СН C Вь?т>(ОДО>(ЭЛЕМЕНТа УС тавки„. Вь(хсд элемента сравнения сое,динен с входо" зорогового элемента, выхо,U, Iк(о0т о0>рpоo)г о о сcлужит выходом блока

О пределе 11ия !(Омента изменения ко эффи цкента усище 1. я.

4., Устрой(Г--;о по и. (о т л и— ч а (о щ е е с я Гем. ч о блок фиксацин вычитаемс го уровня содержит аналогогый зспоггяна(ащ(ий элемент, два аналоговьгх кз(гочз, пороговь(й элемент и конденсатор)» и )?1(ег«вход TIc ðBîãî Э > а(-:, ало 7 QBQ Во ((л)оча и яхоц и(-. ро ГО НОГО эдеме? та соецинены : первым входом блока фикс-IjH T ль(читаемого уровня, управляемые в»хo„»ы первого и второго

П -(лоГСБЫХ Кл(От(ЕЙ СОЕДИЙЕНЫ МЕЖДУ эо собой и служа:. управля ->fq входом блока фиксации вычитаемого уровня, В>(ХОД ПЕPBOГО анаЛОГОВОГО КЛ(ОЧа СОЕ

?(а(ощег0 элеме(TTH вь(хо?1 которого сое— динен с ВхОдом второГО яналСГОВОГО

?,л(оча, поцкл(очE(-:.?Ic ГО i(вьходу блока (>)l1?(C аЦИИ В (ЯЧИТ P B Мо )" O т>тг)0 В?(Я, а В Ь) ход порогового элемента через конден—