Устройство для выделения минимального сигнала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено 130181 (21) 3234966/18-24 )$)) М. Кп 3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

0 06 С 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретении и. открытий

Опубликовано 300982, Бюллетень ¹ 36

Дата. опубликования описания 300982

)33) УДК 681. 335 (088.8) В.С. Лысюк, В.Д. Потапов, Н.И. Снычев, Г.Д. Михайлюк и В,Д. Антропченко, 1 (72) Авторы изобретения Ю

Коммунарский горно-металлургический институт (71) Заявитель (.54) УСТРООЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО

СИГНАЛА

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в области информационно-измерительной техники. . Известно устройство для выделения

5 экстремального сигнала, содержащее т1операционных усилителЕй; .на входы которых поступают положительные контролируемые .сигналы, и источник отрицательного опорного напряжения, вы.— ходы операционных усилителей, последовательно соединенных со сравнивающими диодами и вместе с последними охваченных отрицательными. обратными связями, черед диоды подключены на один вход (п + 1) суммирующего усилителя,. второй вход,которого подключен к источнику. опорноГо напряжения отрицательной полярности (1).

Наиболее близким к Предлагаемому по технической сущности является устройство выделения минимального сигна,ла, содержащее и операционных усилителей, и детекторов нулевого уровня,, п аналоговых ключей, сумматор., один источник опорного напряжения отрицательной полярности и один источник опорного напряжения положительной полярности, причем входы детекторов нуля являются входами устройства вы-: З() деления минимального сигнала, а выходы, подключены к входам управления аналоговых ключей, информационные входы которых соединены с выходом источника опорного напряжения положительной полярности, а выходы подключены к третьим входам операционных усилителей, выход источника опорного напряжения отрицательной полярности подключен к первым входам операционных усилителей . Это устройство для .выделения минимального сигнала инвариантно.к нулевому входному сигналу g2).

Недостатком известного устройства является наличие в нем двух источников опорного напряжения разной,полярности, что усложняет его, удорожает изготовление и снижает надежность работы, так как отклонение от заданных параметров или выход иэ строя любого иэ источников опорного напряжения приводит к сбою в работе устройства в целом.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выделения минимального сигнала, содержащем

962984 источник опорного напряжения отрицательной полярности, и операционных усилителей, первую и вторую группы из и масштабных резисторов, и резисторов обратной связи, и сравнивающих диодов, и детекторов нуля, и 5 ключей и сумматор, инвертирующие входы операционных усилителей подключены к первым выводам соответствующих масштабных резисторов первой группы, вторые выводы которых явля- i9 ются соответствующими входами устройства и подключены к входам соответствующих детекторов нуля, выходы которых поцключены к управляющим входам соответствующих кл|очей, выходы 15 каждого из ключей подключены к пернаму выводу соответствующего масштабного резистора второй группы, вторые выводы масштабных резисторов второй группы подкию-тены к инвертирую щим входам соответствующих операционных усилителей и через соответствующие резисторы обратной связи — к катодам соответствующих сравнивающих диодов, аноды которых подключены к выходам соответствующих операционных усилителей, катоды всех сравнивающих диодов объединены и подключены к первому входу сумматора, выход которого является выходом устройства, неинвертирующие входы всех операционных уси- о лителей подключены к шине нулевого потенциала, управляющие входы всех ключей .объединены, выход источника опорного напряжения отрицательной полярности подключен к второму вха- 35 ду сумматора и к управляющим входам всех ключей.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содЕржит операционные 40 усилители 1„, -1, последовательно соединенные со сравнивающими диодами

2 -2, катоды которых через резисторй 3„ -3 д обратной связи подключены к одним выводам масштабных резисторов первой группы 4 -4 и второй группы

5л -8 п.

На входы детекторов 61 -68 нулевого уровня поступают входные сигналы

Осл -О „, а выходы подключены к уп50 равляющим входам аналоговых ключей

7л -7и, подключающих опорное напряже,ние отрицательной полярности к мас— штабным резисторам второй группы.Катоды сравнивающих диодов ? -2 объединены и подключены к первому входу сумматора 8, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения отрипательной полярности. Выход сумматора 8 является входом устройства (0,„„ „).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии до прихода контролируемых сигналов аналоговые 65 кл|очи 7 -7 находятся в закрытом сосИ таянии. Положительные входные сигналы, отличные от нуля и приходящие на входы устройства, через соответствующие масштабные резисторы поступают на входы операционных усилителей и одновременно при помощи детекторов бл-6 „ нулевого уровня открывают соответствующие аналоговые ключи 7 -7>, подключая. источник опорного напряжения отрицательной полярности к входам операционных усилителей. Величину опорного напряжения отрицательной полярности выбирают такой, чтобы она заведомо превышала максимально возможное значение контролируемых сигналов. Тогда, поскольку на операционных. усилителях 1„ -1п приходящие на их входные цепи сигналы алгебраически суммируются с единичными коэффициентами передачи и инвертируется знак получеп ной суммы, максималь ное положительное выходное напряжение будет на том операционном усилителе, на вход которого приходит минимальный положительный сигнал. Это положительное напряжение запирает сравнивающие диоды остальных операционных усилителей и посту= пает на первый вход сумматора 8, где алгебраически складывается с .поступающим на его второй вход опор1 ным напряжением отрицательной полярности, и сумма изменяет знак на противоположный. Следовательно, на выходе сумматора, имеющего единичные коэффициенты передачи по обоим вхо.дам, формируется истинное значение минимального контролируемого сигнала.

Если на какой-либо из и входов.U с устройства приходит нулевой сигнал, то подключенный к этому входу детектор 6„ нулевого уровня закрывает соответствующий ключ 7 и опорное на1 пряжение отрицательной полярности не поступает на вход 1-го операционного усилителя 3 с нулевым сигналом на входе. Тогда на выходе этого операционного усилителя будет напряжение, близкое по величине к нулевому и не влияющее на работу остальных операционных усилителей и на формирование на выходе сумматора минимального контролируемого сигнала. Таким образом, сохраняется инвариантность к нулевому входному сигналу и вводить для этой цели источник опорного напряжения положительной полярности не требуется.

Устройство может быть применено для выделения минимального сигнала и при отрицательных входных сигналах.

Для этого достаточно изменить на обратные полярность включения сравнивающих диодов и полярность опорного напряжения.

Предлагаемое аналоговое устройство для выделения минимального сигна962984

<о ла, инвариантное к нулевому входному сигналу, может быть использовано в многоканальной информационно-измерительной системе обработки аналоговых сигналов.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

Формула изобретения

Устройство для выделения минимального сигнала, содержащее источник опорного напряжения отрицательной 15 полярности, операционных усилителей, первую и вторую группы из И масштабных резисторов, и резисторов обратной связи, и сравнивающих диодов, и детекторов нуля, И ключей и сумматор, 7П инвертирующие входы операционных усилителей подключены к первым выво-, дам соответствующих масштабных резисторов первой группы, вторые выводы которых являются соответствующими входа-25 ми устройства и подключены к входам соответствующих детекторов нуля, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих ключей, выходы каждого из ключей подключены к перво- о му выводу соответствующего масштабного резистора второй группы, вторые

ВНИИПИ Заказ 7516/71

Тираж 731 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 выводы масштабных резисторов второй группы подключены к инвертирующим входам соответствующих операционных усилителей и через соответствующие резисторы обратной связи подключены к катодам соответствующих сравнивающих диодов, аноды которых подключены. к выходам соответствующих операционных усилителей, катоды всех сравнивающих диодов объединены и подключены к первому входу сумматора, выход которого является выходом устройства, неинвертирующие входы всех операционных усилителей подключены к шине нулевого потенциала, управляющие входы всех ключей объединены, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности работы, выход источника опорного напряжения отрицательной полярности подключен к второму входу сумматора и к управляющим входам всех ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ялышев A.М. и др. Функциональные устройства АКЭСР. "Приборы и системы управления", 1978, Р 5, с.15.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 781828, кл. G 06 G 7/02, 1979 (прототип).