Устройство для временной фиксации амплитудных изменений напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике может быть использовано при создании автоматизированных систем контроля . Цель - расширение области применения . Устройство для временной фиксации амплитудных, изменений напряжения содержи два элемента 1 и 2, выборки и хранения (ЭВХ). дифференциальный двухполупериодный выпрямитель (ДДВ) 3, два источника 4 и 10 опорного напряжения, два компаратора 5 и 9. элемент ИЛИ 6, формирователь 7 импульсов сброса, усилитель 8. Расширение области применения обеспечивается за счет уточнения характера фиксируемых изменений контролируемого напряжения. Уточнение обеспечивается за счет установки срабатывания второго компаратора 9 меньше порога срабатывания (кванта) компаратора 5. Срабатывание компаратора 9 при изменении входного напряжения внутри кванта позволяет уточнить характер изменений входного напряжения. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s Н ОЗК 5/24, 5/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (Л

ОО

;00 ,Сс, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803205/21 (22) 25.12.89 (46) 30.08,92. 6юл. %32 (71) Казанский авиационный институт им.

А.Н.Туполева (72) Р.LU.Áóëãàêoâ, С,IO.Ïåòðoâ, В.А.Казаков и Н.Р.Шакиров (56) Авторское свидетельство СССР

Иг 1385279, кл. Н 03 К 5/153, 28,06.86, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ФИКСАЦИИ АМПЛИТУДНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике может быть использовано при создании автоматизированных систем контроля. Цель — расширение области применения. Устройство для временной фиксации

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании автоматизированных измерительных систем контроля и регулирования.

Целью изобретения является расширение области применения за счет уточнения характера фиксируемых изменений контролируемого напряжения, На фиг.1 представлена структурная схема устройства для временной фиксации амплитудных изменений напряжения; на фиг.2 — эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для временной фиксации амплитудных изменений напряжения содержит два элемента 1 и 2 выборки и хранения (ЭВХ). дифференциальный двухполу!

И,, 1758861 А1 амплитудных, изменений напряжения содержи> два элемента 1 и 2, выборки и хранения (ЭВХ), дифференциальный двухполупериодный выпрямитель (ДДВ) 3, два источника 4 и 10 опорного напряжения, два компаратора 5 и 9, элемент ИЛИ 6, формирователь 7 импульсов сброса, усилитель

8. Расширение области применения обеспечивается эа счет уточнения характера фиксируемых изменений контролируемого напряжения. Уточнение обеспечивается эа счет установки срабатывания второго компаратора 9 меньше порога срабатывания (кванта) компаратора 5. Срабатывание компаратора 9 при изменении входного напряжения внутри кванта позволяет уточнить характер изменений входного напряжения.

2 ил. периодный выпрямитель (ДДВ) 3, первый источник 4 опорного напряжения, первый компаратор 5, злемент ИЛИ 6, формирователь 7 импульсов сброса, усилитель 8, вторые компаратор 9 и источник 10 опорного напряжения, входы ЭВХ 1 и 2 являются входом устройства, при этом выходы соединены с входами дифференциального двухпериодного выпрямителя (ДДВ) 3, выход которого соединен с первым входом компаратора 5, с вторым входом KoTopol соединен выход источника 4 опорного напряжения (ИОН), а выход кол1паратора 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входагл формирователя 7 импульсов сброса cDN(два выхода которого соедине |ы с входал| сброса.

1758861 соответственно, первого и второго ЭВХ, второй вход элемента ИЛИ 6 соединен с выходом второго компаратора 9, являющегося выходом устройства, к первому входу компаратора 9 подключен выход второго источника 10 опорного напряжения, а к второму входу подключен выходусилителя 8, вход которого соединен с выходом ДДВ 3, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии выходные напря. жения ФИС 7 таковы, что они по входам сброса поддерживают один из ЭВХ в состоянии хранения и напря>кение на его выходе соответствует определенному фиксированному уровню, а другой ЭВХ вЂ” в состоянии выборки, и напряжение на его выходе равно изменяющему входному напряжению, По мере продолжающегося изменения входного напряжения дифференциальное разностное напряжение между фиксированным и изменяющимся входным напряжением все более увеличивается, Оно выделяется на выходе ДДВ 3. При достижении им величи ны, заданной на выходе ИОН 4 (см.фиг,2 эпюра 2) срабатывает компаратор 5. По выходному перепаду напряжения компарато ра 5 через элемент ИЛИ 6 происходит перебрасывание, состояния ФИС 7 иэ леняются таким образом, что ЭВХ, находящийся в состоянии хранения. переходит в состояние выборки и напряжение на его выходе, будучи фиксированным, скачком догоняет входное напряжения, а другой ЭВХ из состояния выборки переходит в состояние хранения, фиксируя достигнутый уровень напряжения. Таким образом, о этот момент времени на выходах обоих ЗВХ оказываются напряжения одинаковой величины, равные входному напряжению в данный момент, На выходе ДДВ 3 напряжение скачком падает до нуля и, следовательно, компаратор 5 возвращается в исходное состояние, а компаратор 9 включается, Это происходит вследствие того, что при действительном нуле на выходе ДДВ 3 напря>кение на втором входе компаратора 9 будет меньше, чем очень малое по величине напряжение на выходе ИОН 10 (см.фиг.2, эпюра 2).

Укажем, что величина на выходе ИОН 10 выбирается из условия компенсации гисте-. реэиса реального компаратора 9. Чем меньше гистереэис компаратора 9, тем, очевидно, меньше по величине оыбирается напряжение, Выходной перепад компаратора 9 вызывает повторное перебрасывание состояний ЭВХ, и тот перепад практически совпадает с перепадом компаратор 5, Компаратор 5 остается включен40

5

35 ным до тех пор, пока напряжение на выходе

ДЦВ 3 действительно равно нулю. При малейшем отличии от нуля,.а усилитель 8 усиливает это отличие, напряжение на втором входе компаратора 9 становится больше выходного напряжения от ИОН 10 и компаратор 9 возвращается в исходное состояние.

Отличие от нуля напря>кения с выхода ДДВ

3 наступает практически мгновенно, так как входное напряжение устройства не остается абсолютно неизменным, Так происходит в случаях 1 — 4 (см.фиг.2, эпюра 3), На выходе устройства будут выработаны краткооременные импульсы, передние фронты которых отвечают моментам достижения контролируемым входным напряжением уровней амплитудных квантов и момента повторных пересечений данных уровней, чего не было в известном устройстве. Введение ИОН, усилителя, схемы ИЛИ и компаратора, выход которого становится выходом устройства, позволило существенно расширить функциональные возможности устройства путем уточнения характера фиксируемых амплитудных изменений контролируемого напряжения.

Применение данного устройства позооляет осуществлять автоматизацию измерений и контроля хода изменяющегося напряжения. Оно позволяет осуществлять отсчеты во времени сигнала по достижению им заданных амплитудных квантов. Это позволяет сжимать объем измерительной информации тем в большей степени, по сравнению, например, с равномерными временными отсчетами, чем более похоже к оси времени изменяется сигнал, или, чем большей величины выбраны амплитудные кванты, но увеличение величины квантов, очевидно, вызывает потерю в точности контроля входного сигнала. Предлагаемое техническое решение позволяет фиксировать во времени моменты повторного пересечения входным напряжением амплитудных уровней, определенных величиной кванта, Это позволяет, во-первых, осуществлять Goлее точный контроль хода изменений входного сигнала при заданной величине амплитудного кванта, и, во-вторых, это о свою. очередь позволяет увеличивать величину амплитудного кванта, что дает возможность еще более уменьшать обьем измерительной информации.

Формула изобретения

Устройство для временной фиксации амплитудных изменений напря>кения, содержащее два элемента выборки и хранения, аналоговые входы которых соединены с входом устройства, а выходы соединены с

1758861

Фиг. 1

7 8910 двумя входами дифференциального двухполупериодного выпрямителя, выход которого соединен с первым входом компаратора. с входом которого соединен выход источника опорного напряжения, формирователь им- 5 пульсов сброса, два выхода которого соединены со входами сброса, соответственно, первого и второго элементов выборки хранения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет 10 обеспечения возможности уточнения характера фиксируемых измерений контролируемого напряжения, в него введены вторые компаратор и источник опорного напряжения, усилитель и элемент ИЛИ, «иход ко1орого соединен с входом формирователя импульсов сброса, первый вход соединен с выходом первого компаратора, а второй вход — с выходом второго компаратора. являющегося выходом устройства, первый вход BTopol компаратора соединен с Bhlxoдом второго источника опорного напряжения, а второй вход соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с выходом дифференциального двухпалупериодного выпрямителя.