Устройство для обнаружения и измерения экстремумов сигнала
ОПИСА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Советских
Социалистических
Республик
G 01 R 19/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий Опубликовано 07.12,80. Бюллетень HP 45 Дата опубликования описания 071280 (53) УДК 821„374.2 (088. 8) (72) Авторы изобретения В, И, Рязанов, В. С. Москвин, и Д.Ц. Пунсык-Намжилов Томский ордена Октябрьско 1 Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. N. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУ (ЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИ Я ЭКСТРЕМУМОВ CHГЧАЛА Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков технологических объектов. Известно устройство определения экстремума сигнала, которое наиболее близко по технической сущчости к изобретению, содержащее блок сравнения, Генераторы, триггеры, одно- вибраторы, логиче=кие элементы И и счетчики (1> . В этом устройстве измерение экстремума сигнала производится последовательным суммированием приращений амплитуды входного сигнала, определяемых за два цикла развертывающего преобразования, к начальному значению сигнала, вычисленному в течении первого периода развертывающего преобразования, а о наличии экстремума судят по равенству нулю укаэанных приращений, Поскольку сами приращения входного сигнала вычисляются с погрешностью, которая в основном определяется работой устройства сравнения и одновибраторов, то суммирование их при измерении экстремума сигнала приводит к накоп.лению статической погрешности. Отыс2 кание экстремума сигнала в известном устройстве происходит за два перио-да развертывающего преобразования, что ограничивает сверху частотный 5 спектр анализируемого входного сигнала, т.е. увеличивается динамическая ошибка. Цель изобретения з аключаетс я в повышении точности отыскания и иэ10 мере ния экстремумов сигнала. Достигается это тем, что в устройство для обнаружения и измерения экстремумов сигнала, содержащее генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен через последовательно соединенные делитель частоты и генератор развертывающего напряжения с первым входом основного нуль-органа, выход которого подклю2р чен к первому входу триггера и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход триггера под25 ключен через последовательно соединенные одновибратор и инвертор к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера, а вход и выход од3р новибратора подключены к первому и 785774 1Î Формула изобретения второму входам третьего элемента И, выходы всех элементов И соединены с соответствующими входами счетчика импульсов, введены дополнительно нуль-орган и блок суммирования, вход которого подключен к второму входу основного нуль-органа, первый вход которого соединен с первым входом дополнительного нуль-органа, второй вход которого подключен к выходу блока суммирования, а выход соединен с вторым входом триггера. На фиг,l представлена функциональная cxe)«a устройства; на фиг„2 приведена временная диаграмма его работы, Устройство содержит нуль-органы 1 и 2, генератор 3 развертывающего напряжения, блок 4 суммирования, триггер 5, одновибратор 6, инвертор 7, элементы И 8, 9 и 10, счетчик ll импульсов, делитель 12 частоты генератора 13 тактовых импульсов. Устройство работает следующим образом, Входной сигнал х(t) поступает на вход нуль-органа 1 одновременно с поступлением входного сигнала x(t) происходит запуск генера тора 13 и через делитель 12 запуск генератора 3 развертывающего напрякения, На вход элемента И 8 с выхода нуль -органа 1 подается 1 . (фиг. 2а), Импульсы с генератора 13, проходя через элемент И 8, суммируются на счетчике 11 до тех пор, пока не произойдет пепвого сравнения: входного сигнала с развертывающим напряжением (фиг. 2з ), При достижении развертывающим напряжением входного сигнала x(t) (момент времени tz, фиг.2) срабатывает нуль-орган l,запирается элемент Й 8, опрокидывается триггер 5 (фиг„26"и в) и запускается одновибратор 6 (фиг,2г).Таким образом, на счетчике 11 просуммировались импульсы, количество которых пропорцио- нально амплитуде входного сигнала x(t). При достижении развертывающим напряжением сигнала x(t)+x (момент времени t, фиг.2) срабатывает нульорган 2 и триггер 5 возвращается в исходное состояние (фиг.2б и в), Одновибратор б настроен так, что длительность импульса на его выходе определяется выражением ТО= -Ь хам, где Т вЂ” период; .S — амплитуда раз вертывающей функции; х, — величина смещающего напряжения. В случае увеличения входного сигнала в промежутке времени между сра батываниями нуль-органов 1 и 2 (С1и» фиг.2) имеет место совпадения потенциалов на входах элемента И 10 наличие 1 на выходе котЬрого го« ворит о том, что экстремума за этот период нет (фиг.2ж) . Это сигналом запомненное на счетчике 11 значение x(t) стирается, и тем самым счетчик подготавливается к приему информации за следующий такт Развертывающего преобразования. При уменьшении функции x(t) указанная последовательность выполнения операции элементами устройства повторяется с той же лишь разницей, что сигнал сброс появляется на выходе элемента И 9 (фиг.2e). В моменты нахождения экстремумов сигнала импуль сы с одновибратора 6 или инвертора 7 и триггера 5 равны по длительности и сигналы сброс с выходов элементов И 9 и 10 на счетчик 11 не поступает, т,е. в счетчике ll остается запомненное значение экстремума сигнала. Ilo сигналу Р, который появляется в конце каждого такта развертывающего преобразования (фиг,2и) происходит перезапись содержимого счетчика 11. В данном изобретении анализ входного сигнала на экстремум производится н одном такте развертывающего преобразования, а статическая погрешность измерения экстремума определяется в основном нестабильностью нульорганов при однократном прямом измерении, т.е. не происходит накапливания погрешности, а также влияние динамической погрешности преобразования и нелинейности функции х(t) на точность измерения экстремума будет меньше, нежели в известных устройствах, Кроме того, предлагаемое устройство в сравнении с известным, отличается большей простотой схемного построения. Устройство для обнаружения и измерения экстремумов сигнала, содержащая генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен через последовательчо соединенные делитель частоты и генератор развертывающего напряжения с первым входом основного нуль-органа, выход которого подключен к основному входу триггера и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход триггера подключен через последовательно соединенные одновибратор и инвертор к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера, а вход и выход одновибратора подключены к первому и второму входам третьего элемента И; выходы всех элементов И соединены с соответствующими входами счетчика. импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я 785 774 тем, что, с целью повчиени я тo÷íoñòèt ycrpoAcòâà, в него дополнительно введены нуль-opraH и блок суммирования, вход которого подключен к второму входу основного нуль-органа, первый вход основного нуль-органа соединен с первым входом дополнительного нульоргана, второй вход которого подключен к выходу блока суммирования, а выход соединен с вторым входом триггера, Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе 1. Авторское свидетельство СССР Р 308520(кл. Н 03 К 19/20, 09,07.69, В НИИПИ Зак аэ 88 34/4 8 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент, :г.ужгород,ул.Проектная,4
