Устройство для определения канала с наибольшим выходным напряжением

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в технике связи для автовыбора каналов с наибольшим выходным напряжением и позволяет повысить быстродействие за счет введения преобразователя, который дает возможность вести поиск канала с наибольшим выходным напряжением методом последовательных делений. Устройство содержит входы, компараторы, многоканальный сумматор, пороговый элемент, инвертор , три ключа, цифроаналоговый преобразователь, импульсный генератор, двухпороговый компаратор. В отличие от известных в данное устройство введен преобразователь , первый вход которого подключен к выходу третьего ключа, второй вход - к выходу второго ключа, а выходы - к входам цифроаналогового преобразователя . 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 К5/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853155/21 (22) 31.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. ¹ 21 (72) А.И.Поляков, С.И.Погодин и В.В.Ященко (53) 621.374(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 924846, кл. Н 03 К 5/19, 1982, (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАНАЛА С НАИБОЛЬШИМ ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в технике связи для автовыбора каналов с наибольшим выходным напряжением и позволяет повысить быстродействие за счет

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в технике связи для автовыбора каналов с наибольшим выходным напряжением.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг,1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг,2 — полный граф переходов и состояний цифроаналогового преобразователя; на фиг.3 и 4 — полный граф переходов и состояний преобразователя устройства для семи каналов и пример реализации преобразователя для данного графа соответственно, Устройство содержит входы 1.1 — 1>, компараторы 21-2п, многоканальный сумматор

3, пороговый элемент 4, инвертор 5, третий ключ 6, п реобразовател ь 7, цифро-аналоговый преобразователь 8, импульсный генератор 9, первый ключ 10, второй ключ 11, двухпороговый компаратор 12.

„„5U „„1739495 А1 введения преобразователя, который дает воэможность вести поиск канала с наибольшим выходным напряжением методом последовательных делений. Устройство содержит входы, компараторы, многоканальный сумматор, пороговый элемент, инвертор, три ключа, цифроаналоговый преобразовател ь, импульсн ый генератор, двухпороговый компаратор, В отличие от известных в данное устройство введен преобразователь, первый вход которого подключен к выходу третьего ключа, второй вход — к выходу второго ключа, а выходы — к входам цифроаналогового преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Устройство работает следующим образом.

Уровни напряжения, например, положительной полярности поступают на инвертирующие входы компараторов 2> — 2л. На объединенные инвертирующие входы компараторов в 21 — 2> подается напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя

8. В начальный момент времени (при включении) на неинвертирующих входах всех компараторов 21 — 2п будут присутствовать нулевые уровни напряжения. Если на инвертирующих входах компараторов 21-2п будут присутствовать уровни напряжения, отличные от нулевого, то на выходах указанных компараторов 2 присутствуют уровни логической "1". Каждый такой уровень, поступая на соответствующий выход сумматора 3, увеличивает уровень напряжения на

его выходе на величину ЛО, таким образом, уровень напряжения на выходе сумматора 3

1739495 определяется выражением U< = m Л U, где

m — число каналов, в которых (на данный момент времени) уровень их выходного напряжения превышает уровень напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 8.

Напряжение с выхода сумматора 3 одновременно поступает на вход двухпорогового компаратора 12 и на вход порогового элемента 4. Компаратор 12 представляет собой сдвоенный компаратор с допусковой зоной входного сигнала равной (0,8 — 1,2) Л0. Если напряжение на выходе сумматора 3 находится в указанной допусковой зоне, то это означает, что только один компаратор 2 имеет на выходе уровень логической "1" и этот компаратор соответствует каналу, имеющему на данный момент времени наибольшее выходное напряжение постоянного тока.

При этом положительный уровень напряжения с выхода двухпорогового компаратора 12 закрывает ключ 10.

Если уровень напряжения на выходе сумматора 3 имеет значение 0,8Л0 > Uc, или

1,2Л 13<0,, т.е. выйдет за пределы допусковой зоны компаратора 12, то на выходе компаратора 12 формируется уровень напряжения близкий к нулю, которым открывается ключ 10, и управляющие импульсы с выхода тактового генератора 9 проходят на входы ключей 6 и 11. Одновременно пороговый элемент 4 при U< >Л U, что соответствует тому, что несколько компараторов 2 имеют на выходах уровни "1", формирует на своем выходе уровень напряжения, которым закрывается ключ 11 и открывается ключ 6. При этом управляющие импульсы с выхода тактового генератора 9 через открытые ключи 10 и 6 проходят на первый вход преобразователя.

Таким образом на входы преобразователя подают код 10, т.е, необходимо увеличить уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя, B начальный момент времени (при включении) преобразователь 7 находится в нулевом состоянии, поэтому при поступлении На его входы кода 10 с его выходов снимают код, соответствующий уровню напряжения на выходе цифроаналогового

1, преобразователя 8, равному — пЛU, где и— число каналов устройства. Если на следующем такте работы устройства на входы преобразователя 7 опять подают код 10, с его выходов снимают код; соответствующии уровню напряжения — „пЛU, далее — о пЛU, и т.д, 3 7

С каждым тактом работы генератора 9 увеличивается уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 8, что приводит к появлению нулевых уровней на выходах компараторов 2, При этом уровень напряжения на выходе сумматора 3

5 дискретно уменьшается до тех пор, пока не попадает в допусковую зону двухпорогового компаратора 12, который закрывает ключ

10, и на этом заканчивается процесс определения канала с наибольшим выходным

10 напряжением постоянного тока. (Преобразователь 7 при поступлении на его входы комбинации 00 остается в прежнем состоянии).

Если в выбранном канале уменьшится

15 уровень выходного напряжения, то на выходе сумматора 3 уровень напряжения станет близок к нулю и выйдет из допусковой зоны двухпорогового компаратора 12. При этом двухпороговый компаратор 12 открывает

20 ключ 10, Одновременно при уровне выходного напряжения сумматора 3, равном 0 <ЛU, пороговый элемент 4 формирует на своем выходе уровень напряжения, открывающий ключ 11 и закрывающий ключ 6. При этом

25 управляющие импульсы с выхода генератора 9 через открытые ключи 10 и 11 проходят на второй вход преобразователя 7, т.е. на его входы поступает комбинация 01, что означает необходимость снижения уровня на30 пряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 8, Значение кода, снимаемого с выходов преобразователя 7, зависит от того, в каком состоянии он находился в предыдущем так35 те (какой уровень напряжения снимался с выхода цифро-аналогового преобразовате3 ля 8). Например, если уровень был — „nh U, то с выходов преобразователя снимают код, 40 соответствующий уровню напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя

8, равному — пЛ О, если уровень напряже5

45 ния был — п, то код соответствует уровню

2 напряжения — пЛ0, если уровень напряже1 ния был — nh, U, то код соответствует уров1

1 чю напряжения — nh, U и т.д.

Полный граф переходов и состояний преобразователя 8 представлен на фиг.2, причем из состояний, соответствующих верхним точ55 кам графа, преобразователь при поступлении на его входы любой комбинации, кроме 00, переходит в состояние, соответствующее уровню напряжения на выходе цифроаналого1 ваго преобразователя, равному — пЛU.

1739495

15 ден на фиг.4.

40

Среднее время поиска канала с наибольшим выходным напряжением примерно равно тср =!оцуп. Каждому каналу соответствует определенный уровень- напряжения. В противном случае может сложиться ситуация, когда каналов с наибольшим выходным напряжением будет больше одного, тогда устройство не будет работать, так как преобразователь работает по дискретным уровням напряжения.

На фиг.3 приведен полный граф переходов и состояний преобразователя устройства для семи каналов. Пример реализации преобразователя для данного графа привеТаким образом, по сравнению с известным устройством, в котором среднее время поиска канала с наибольшим выходным напряжением

1+n примерно равно Yap = — г —, достигнут положительный эффект, заключающийся в сокращении времени поиска в 1+ п/2logzn.

Преобразователь (фиг.4) содержит два элемента НЕ 13 и 14, элементы И 15 — 17, элемент ИЛИ 18, триггер 19, элементы 2024, элемент ИЛИ 25, триггер 26, элементы И

27 — 30, элемент ИЛИ 31, триггер 32, два входа, три выхода.

Преобразователь работает в соответствии с таблицей переходов и состояний, где Х и Xz — импульсы, поступающие на первый и второй входы преобразователя; О1, Ог, Оз/Т вЂ” состояние триггеров до поступления на входы преобразователя импульсов Х1, Xz, О1, Ог, Оз/Т+1 — состояние триггеров после прихода на входы преобразователя импульсов Х, Х ;

У>, У2, Уз — импульсы, поступающие на входы триггеров после прихода на входы преобразователя импульсов Х>, Х .

Например, при поступлении на входы преобразователя комбинации 00, все двенадцать элементов И остаются закрытыми, на входы триггеров поступают нули и они не изменяют своего состояния (т.е, преобразователь 7 остается в прежнем состоянии).

Или, например, преобразователь 7 находится в состоянии 011. Если на его входы поступает комбинация 10, то "0" на втором входе закрывает элементы И 15, 20, 21, 22, 27 и 28. "0" с инверсного выхода триггера 26 закрывает элементы И 16, 23 и 30. "0" с инверсного выхода триггера 32 закрывает элемент

И 29, Через открытые элементы И 17 и 24, элементы ИЛИ 18, 25 и 31 единичный импульс с первого входа преобразователя поступает на входы триггеров 19, 26 и 32, которые переходят в другое состояние, т.е. преобразователь 7 переходит в состояние 100, что соответствует приведенному на фиг.4 полному графу переходов и состояний преобразователя 7.

Формула изобретения

1. Устройство для определения канала с наибольшим выходным напряжением, содержащее пороговый элемент, инвертор, первый, второй и третий ключи, двухпороговый компаратор, импульсный генератор, компараторы, первые входы которых являются входами устройства, многоканальный сумматор, входы которого соединены с выходами соответствующих компараторов, а выход подключен к объединенным входам двухпорогового компаратора и порогового элемента, выход двухпорогового компаратора подключен к управляющему входу первого ключа, коммутирующий вход которого подключен к выходу импульсного генератора, а выход подключен к коммутирующему входу третьего ключа и коммутирующему входу второго ключа, управляющий вход которого объединен с входом инвертора и подключен к выходу порогового элемента, выход инвертора подключен к управляющему входу третьего ключа, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к вторым входам компараторов, î 1 л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен преобразователь, второй вход которого подключен к выходу второго ключа, первый вход подключен к выходу третьего ключа, а выходы к входам цифроаналогового преобразователя, 2, Устройство по п,1,отл ича ю щеес я тем, что преобразователь содержит три триггера, три элемента ИЛИ, два элемента

НЕ, двенадцать элементов И, два входа и три выхода, причем первый вход подключен к первым входам второго, третьего, седьмого, восьмого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И и к входу второго элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам четвертого, пятого и девятого элементов И, второй вход подключен к первым входам первого, пятого, девятого, десятого, к третьим входам четвертого и шестого элементов И и к входу третьего элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу одиннадцатого элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И, кроме того, подключен к пятому входу третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента

ИЛИ подключен к выходу первого триггера, прямой выход которого является первым выходом преобразователя, а также подключен к вторым входам первого, пятого, седьмого, десятого, двенадцатого и четвертому входу шестого элемента И, инверсный выход пер1739495 вого, второму входу второго, третьим входам седьмого, двенадцатого элементов И, выходы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И подключены к

5 входам третьего элемента ИЛ И, выход которого подключен к входу третьего триггера, прямой выход которого является третьим выходом преобразователя, а также подключен к третьим входам третьего, десятого, 10 четвертого входам восьмого и двенадцатого элементов И, инверсный выход третьего к входам первого, пятого, четвертым входам четвертого и одиннадцатого элементов И. вого триггера подключен к третьим входам второго, восьмого, второму входу третьего элементов И, выходы четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого элементов И подключены к входам второго элемента

ИЛИ, выход которого подключен к входу второго триггера, прямой выход которого является вторым выходом преобразователя, а также подключен к первым входам четвертого, шестого, второму входу восьмого, третьим входам девятого и одиннадцатого элементов И, инверсный выход второго триггера подключен к четвертому входу перQ1 Ог Оз

Q> Ы Оз

Х>

Х2

У1

Уг

Уз

Т+1

0

0

0

0

0

1

1

0 0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

ФигЛ

ы

Фиг. 2

1739495 оо

Оыг,e

Составитель И.Ппставнина

Техреду М.Моргентал Корректор М,Демчик

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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