Многоканальное устройство определения экстремумов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ962983
Союз Советских
Социалистических
Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12.80 (2!) 3210712/18-24 (1) М Кт! 3 с присоединением заявки ¹
G 06 G 7/02
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Г!риоритет (53) УДК681.335 (088.8) Опубликовано 300982, Бюллетень ¹36
Дата опубликования описания 30.09.82 (7!) Заявитель (54 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОИСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭКСТРЕМУМОВ
Изобретение относится -к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для определения .экСтремальных сигналов с электрических датчиков. Известны устройства для выделения максимального сигнала, содержащие в каждом канале развязывающий усилитель, к выходу которого подключен амплитудный компаратор и элемент с односторонней проводимостью ЭОП. Выходы элементов с односторонней проводимостью всех каналов подключены. к входу нормирующего усилителя, с выхода которого снимается напряжение сравнения, подаваемое на sTopbIe аходы амплитудных кампараторов всех каналов. ВыходЫ амплитудных компаРато.ров соединены с первыми входами схем И, на вторые входы которЫх подаются импульсы опроса, Выходы схем
И подключены к регистрирующему устройству Г11 и (2) .
Недостатком устройств является то, что напряжение сравнения, пода- ваемое на амплитудные компараторы всех каналов, вырабатывается исходя из уровня наибольшего сигнала, вследствие чего определяется только один экстремальный сигнал — наибольший, ! а все остальные локальные экстремумы не определяются. Кроме того, в устройствах не предусмотрено определение минимальных сигналов, что снижает функциональные возможности устройства.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем определения всех возмож-. ных эстремумов, как максимумов так и минимумов.
Поставленная цель достигается тем, что в каждом из N каналов устройство содержит компаратор, первый вход которого является входом устройства для данного канала, элементы
И-НЕ, И и инверторы, причем второй вход компаратора каждого канала, кроме первого, соединен с первым входом компаратора предыдущего канала, . а второй вход компаратора первого канала соединен с первым входом компаратора второго канала, выход компаратора каждого канала, кроме первого. и последнего, соединен с первым входом элемента И-НЕ данного канала, второй вход которого соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход этого элемента И-НЕ
ЗО. соединен с первыми входами двух эле962983 ментов И„-. í-арой вход первого элемента соединен с выходом компаратора собственного канала, а выход является выходом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход второго элемента И является выходом устройства, причем. в первом и последнем каналах выход компаратора является выходом устройства и соединен с входом инвертора, выход которого является выходом устройства, а выход компаратора последнего канала соединен с вторыми входами элементов И-НЕ и И предпоследнего канала, На. чертеже представлена функциональная схема многоканального устройства определен гя экстремумов.
Многоканальное устройство определения экстремумов содержит амплитуд20 ные компараторы 1, инверторы 2, эле-, менты И-НЕ 3, и элементы И 4.
Устройство работает следующим образом.
Входное напряжение Б1 поступает на первые входы амплитудных компараторов 1 соответствующих каналов. На их вторые входы подается напряжение сравнения U p„, в качестве которого используется вхоцное напряжение
30 (i-1)-ro канала (для первого канала в качестве напряжения сравнения
У4,„ используется входное напряжение второго канала). Амплитудные компараторы выдают сигнал логической еди- 35 ницы "1 " в случае, если U. Цср,, а при U U g амплитудные компараторы 1 выдают сигнал логического нуля "0". В первом и последнем каналах вид экстремума определяется не- 40 посредственно из соотношения входного напряжения и напряжения сравнения: считаем, что в канале присутствует максимальный сигнал, если входное напряжение канала меньше напряжения сравнения, то в канале имеет место минимум. Таким образом, в первом и последнем каналах при наличии максимума сигнал "1" с амплитудного компаратора непосредственно поступает на выход устройства, индицирующий максимум. А при наличии в канале минимума сигнал "О" с амплитудного компаратора 1 инвертируется инвертором 2 и с его выхода снимается сигнал "1", индицирующий наличие минимума s канале, Во всех остальных каналах (кроме первого и последнего) наличие и вид экстремума определяются .из сравнения входного напряжения
i-го канала с входными напряжениями (i-1) -ro и (1+1) -го каналов . При этом возможны три случая, Первый: если U ;a Uq 1 U; q, то в канале ное напряжение канала больше напряже-4g ния сравнения, а в случае, если входимеет место M oHi j, второй:
U<< ) U (U „, то в канале имеет место мйнимуй; третий; если
Uq q7 Uq 7 U„.+, или U„. < U. . U.
4 41 то в канале экстремума нет, Рассмотрим все эти три возможных случая:
1. При наличии в -ом канале максимума амплитудный компаратор 1 этого канала выдает сигнал "1", так как U„- > ср„ =. U< q, а амплитудный компаратор (i+1)-ro канала выдает сиг а "0" так как U +1 Цср ср++
Эти сигналы логически умножаются и инвертируются в элементе
И-HE 3 i-ro канала и на ее выходе получаем сигнал "1", который поступает на первые входы двух элементов
И 4. Первый из них служит для индикации наличия в канале максимума, а на его второй вход подается сигнал с амплитудного компаратора собственного канала, г,оторый в этом случае имеет значение "1" и. таким об.разом, на выходе это|о элемента будет сигнал "1", Второй из этих двух элементов И 4 служит для индикации наличия в канале минимума и на его второй вход подается сигнал с амплитудного компаратора (i+1)-ro канала, который в рассматриваемом случае наличия в i-ом канале максимума имеет значение "0" и, таким образом, на выходе этого элемента будет сиг-. нал "0".
2. При наличии в i-ом канале минимума амплитудный компаратор 1 этого канала выдает сигнал "0", так как U < Ц„-,„ = U„, а амплитудный компаратор (i+1) -го канала выдает сигнал "1", так как У +,t ) U« „= U„, Эти сигналы поступают на вход элемента И-НЕ З,на выходе которого получаем сигнал "1", который поступает на первые входы двух элементов
И 4. На выходе первого из них, служащем для индикации максимумов, получаем сигнал "0", так как íà его второй вход поступает сигнал "0" с амплитудного компаратора собственного канала. На выходе второго из них, служащем для индикации минимума, получаем сигнал "1", так как на его второй вход поступает сигнал "1" с амплитудного компаратора (i+1)-ro канала.
3. При отсутствии в i-ом канале экстремума амплитудные компараторы
1 i-го и (i+1)-ro каналов выдают одинаковые сигналы: или оба сигнал "0" (монотонное убывание Ц;,, ) Ц; Б„. „) или оба - сигнал "1" (монотонное возрастание U „ U . U„ ) . В случае монотонного убывания на выходе элемента И-НЕ получим сигнал "1", но на выходах обоих элементов И 4 будет сигнал "0", так как сигналы
962983
25 обоих амплитудных компараторов — "0", В случае монотонного возрастания на выходах обоих элементов И также будет сигнал "0", так как в этом случае на выходе элемента И-НЕ образуется сигнал ".0", который поступает на оба элемента И 4.
Таким образом, при наличии в канале максимума на выходе первого элемента И появляется сигнал "1", а на выходе второго "0". При наличии в канале минимума на выходе первого элемента И получаем сигнал "0", а на выходе второго "1". При отсутствии в канале экстремума на выходах обоих элементов И получаем сиг- 15 нал 11 оп, Предлагаемое устройство позволяет определять все возможные экстремумы, как максимумы, так и минимумы.
Кроме того, устройство может быть 2О полностью выполнено в интегральном исполнении, что позволяет создать микросхему для применения в различных областях техники. формула из обретения
Многоканальное устройство опреде-. ления экстремумов, содержащее в каждом из N каналов компаратор, первый вход которого является входом устройства для данного канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит элементы И-НЕ, И и инверторы, причем второй вход.компаратора каждого канала, кроме первого, соединен с первым входом компаратора предыдущего канала, а второй вход компаратора первого канала соединен с первым входом компаратора второго канала, выход компаратора каждого канала, кроме первого и последнего, соединен с первым входом элемента И-НЕ данного канала, второй вход которого соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход этого эЛемента И-HE соединен с первыми входами двух элементов И, второй вход пер- вого элемента И соединен с выходом компаратора собственного канала, а выход является выходом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом компаратора последующего канала, а выход второго элемента И является выходом устройства, . причем в первом и последнем каналах выход компаратора является выходом устройства и соединен с входом инвертора, выход которого является выходом устройства, а выход компаратора последнего канала соединен с вторыми входами элементов И-НЕ и И предпоследнего канала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9343371, кл. H 03 К 5/20, 1970 °
2 ° Авторское свидетельство СССР
9737960, кл. G 06 G 7/02, 1977 (прототип) .
9б?983
&л.f
min
&aÐ а7иг.Составитель В.ФунтОва
Техред N.Ðåéâåñ Корректор С.Шекмар
Редактор Е.Папп
Заказ 7516/71 Тираж 731 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ююх. Р пкт
Яы. >
mi rp
ИН
/77877 дик 4 гас
