Устройство для определения экстремумов сигнала

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯпРи гкнт сссР(71) Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения АН СССР (72) А,И. Мягких(56) Авторское свидетельство СССР М 896578, кл. 0 01 В 19/04, 1980.Авторское свидетельство СССР М 928236 кл. 6 01 В 19/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ СИГНАЛА(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в устройствах, предназначенных для опре, 32 1709230 А 1 деления моментов появления экстремума аналоговых сигналов и измерения значения экстремума. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение помехоустойчивости, Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, резистор 2, конденсатор 3, формирователь 7 импульса и нуль-орган 6. Введение двухпорогового компаратора 5, буферного усилителя 4, формирователя 8 импульса и АЦП 10 обеспечивает достижение цели за счет возможности определения экстремумов импульсных сигналов с постоянной составляющей, а также синхронного указания момента экстремума сигнала с оцифровкой его значения. 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в установках, предназначенных дллопределения моментов Г 1 оявления экстремума аналоговых сигналов и измерения значений экстремумов,Цель изобретения - расширение ФункциОнальных ВОзмОжностей устройства засчет обеспечения возможности определения амплитуды экстремумов при наличиипостоянной составляющей во входном сигнале.На фиг,1 показана структурная схемаустройства; на фиг.2 - временные диаграмМы его работы.Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, выход которого через резистор 2 соединен с первым выводомконденсатора 3, неинвертирующим входомбуферного усилителя 4 и неинвертирующимВходом усилителя 1. Второй вывод конденсатора 3 подключен к общей шине. Неинвертирующий вход усилителя 1 подключен кпервому входу устройства и первому входудвухпорогового компаратора 5, второй Входкоторого соединен с инвертирующим Входом усилителя 4 и вторым входом устройства, а выход - с входами стробированиянуль-органа б и первого и второго формирователей 7 и 8 импульсов, причем нуль-орган6 подключен входами параллельно резистору 2ВыхОд нуль-ОрГзнэ 6 соединен с Входами формирователей 7 и 8, выходы которыхсоединены с входами элемента ИЛИ 9 и свторым и третьем выходами устройства. Выход усилителя 4 подключен к входу аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 10, входзапуска которого соединен с выходом элемента ИЛИ 9, а выход - с первым выходомустройства.Базовое напряжение, падающееся навторой вход устройства, может быть получено различными способами, напримерподключением отдельного специальногодатчика или усреднением входного сигнала,поступающего на первый вход устройства, спостоянной времени многа большей, чемхарактерное время изменения сигнала,Устройство работает следующим обраЗОМ,При работе с импульсными сигналами(Фиг,2 а) на второй вход устройства подаетслнапряжение базового уровня, относительнакоторого симметрично устанавливаются пороги срабатывания двухпарогавого компаратора 5. При попадании входного сигналав зону, ограниченную этими порогами, кампаратор 5 блокирует Формирователи 7 и 8импульсов, а также запрещает срабатыва 5 10 15 20 30 35 ние нуль-органа 6 по ега входу стробирования, чем исключается "дребез" на его выходе. Входной сигнал, пройдя через усилитель 1 и резистор 2, с высокой точностью повторится на конденсаторе 3 за счет действия отрицательной Обратной связи. Усилитель 4 выполняет функцию вычитания из сигнала базового напряженил, буферизует разнастный сиГнал и падает еГО на ВхОд быстродействующего АЦП 10, Момент положительного или отрицательного экстремума соответствует смене полярности на резисторе 2, что фиксируется нуль-органом 6, В случае выхода Входного сигнала за зону, ограниченную порогами кампаратара 5 (сигнал на выходе двухпораговога компаратора, фиг,26), нуль-орган би формирователи 7 и 8 импульсов разблокируются, Вследствие чеГг положительный (или отрицательный В зависимости ат знака экстремума)., франт с ВЫХОДа нуль-ОрГана 6 (фиг.28) запускает формирователь 7 (или 8). Формирователь 7 запускается по положительному франту, а формирователь 8 - па отрицательному фронту входного сигнала (фиг.2,д). Импульс с Выхода формирователя 7 (или 8) поступает на ВыхОд устрайстВа, сиГнализируя а моменте положительного (отрицательного) экстремума, и через элемент ИЛИ (фиг.2 е) запускает АЦП 10, на выходе которого с задержкой, равной Времени преобразования, паяВляется кад амплитуды ВхаднаГО импульса в момент экстремума, При необходимости регистрации экстремумов непрерывных сигналов, базовое напряжение Выбирается равным нулю,Формула изобретения Устройство для определения экстремумов сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход катарага соединен с первым входом устройства; выход - с первым входом нуль-органа непосредственна, через резистор с первым выводам конденсатора, инвертирующим входом дифференциального усилителя и вторым входом нуль-органа, Выход первого фаамиравателя импульсов соединен с первым входам элемента ИЛИ, второй вывод конденсатора подключен к общей шине а т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения помехоустойчивости и расширения функцианальнух Вазможностей устройства за счет обеспечения определения экстремумов при наличии во входном сигнале постоянной составляющей, в него введены двухпараговый компаратор, буферный усилитель, второй Формирователь импульсов и аналого-циФровой преобразователь причем первый вход двухпорогового компа1709230 Составитель С, Рцби Техред М.Моргентал евская орректо г аз 422 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро агарина, 101 ратора соединен с первым входом устройства, а выход - с входами стробирования первого и второго формирователей импульсов и нуль-органа, выход которого подключен к входам первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены к второму и третьему выходам устройства, второй вход Элемента ИЛИ соединен с вцходом формирователя импульсов, а выход -с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом буферного усилителя, а выход - с первым выходом устройства, второй вход 5 двухпорогового компаратора соединен свторым входом устройства и инвертирующим входом буферного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к первому выводу конденсатора.