Датчик момента экстремума

О П И С А Н И Е 111 436298ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соез Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 15,07.74. БюллетеньДата опубликования описания 13.12.74 Государственный комитеСовета Министров СССРво делам изобретенийи открытий(54) ДАТЧИК МОМЕНТА ЭКСТРЕМУМА Изобретение огносится к области вычислительной техники и может быть использовано в,преобразовании измеряемой величины в код, а также в автоматизированных системах контроля радиоэлектронных устройств.Известны датчики момента экстремума, включающие в себя преобразователь амплитуда сигнала - частота импульсов, делитель частоты на двух триггерах, реверсивный счетчик, генератор эталонной частоты, схемы совпадения, триггеры и ждущий мультивибратор.Недостатком этих устройств является малое быстродействие, заключающееся в том, что для определения знака производной входного сигнала необходимо не менее четырых периодов сигнала с выхода преобразователя амплитуда сигнала - частота импульсов.Целью предлагаемого изобретения являетс я повышение бьвстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что выход преобразователя подключен ко входам схем совпадения и элемента задержки, выходы первых двух схем совпадения подключены к раздельным входам первого триггера, противоположные выходы которого подключены ко вторым входам этих схем совпадения и ко входам управления реверсивных "четчиков; генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему ИЛИ подключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, при этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера; выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи 10 сброса реверсивных счетчиков подключены квыходам первых двух схем совпадения.На чертеже представлена блок-схема датчика момента экстремума.Датчик содержит преобразователь 1 ам плитуда сигнала - частота импульсов, схемы совпадения 2, 3 и 4, элемент задержки 5, триггер 6, реверсивные счетчики 7 и 8, генератор 9 эталонной частоты, схему ИЛИ 10, триггеры 11 и 12, мультивибратор 13.20 Датчик работает следующим образом.С выхода преобразователя 1 на входы схемсовпадения 2, 3 и 4 поступаетимпульсный сигнал, модулированный по частоте. В зависимости от текущего состояния триггера 6 25 одна из схем совпадения (2 или 3) оказыва.ется открытой, и очередной импульс преобразования поступает на цепь сброса одного из счетчиков, Допустим для определенности, что была открыта схема 2, тогда импульс 30 сбрасывает в исходное нулевое положение10 15 20 30 35 40 45 50 счетчик 8 и одновременно поступает на ле вый вход триггера 6 и перебрасывает его в такое положение, при котором появляется потенциал на выходе, связанном со вторым входом схемы 3. Схема 3 открывается и ждет поступления очередного импульса с преобразователя, Одновременно этот же потенциал с выхода триггера б поступает на реверсивным счетчик 8 и переводит его в режим суммирования импульсав, следующих с выхода генератора 9 эталонной частоты, а также на счетчик 7, но последний переводится в режим вычитания тех же импуль:ов.В течение периода выходного сигнала преобразователя 1 на оба счетчика (7 и 8) поступают импульсы с генератора 9. По окончании периода очередной импульс с преобразователя 1 перебрасывает григгер 6, который при переключении переводит счетчик 8 в режущим вычитания, а счетчик 7 после сброса - в режим суммирования. При эгом если число, записанное в режиме суммирования в счетчике 8, будет меньше числа импульсов, поступввших на него в режиме вычитания (что соответствует увеличению длительности периода сигнала с преобразователя или, соответственно, уменьшению часготы), с выхода счетчика 8 через схему ИЛИ 10 на триггеры 11 и 12 поступает импульс переполнения, переводящий последние в единичное состояние, при этом схема совпадения 4 оказывается,запертой и очередной импульс с преобразователя на триггер 12 не проходит, оставляя его в единичнои состоянии, Этот же импульс, но несколько задержанный в элементе задержки 5, переводит триггер 11 в исходное состояние, при котором схема 4 открыта.Единичное состояние триггера 12 в виде сигнала с его единичного выхода фиксирует уменьшение частоты преобразователя 1, т. е. один из знаков производной входного сипнала датчика.Если длительность последующего периода сигнала с преобразователя будет меньше длительности предыдущего периода (что соответствует увеличению частоты преобразователя), число, записанное в счетчик 8 в режиме суммирования, будег больше числа, которое запишется в режиме вычитания, и в момент окончания вычитания на выходе счстчика 8 сигнал переполнения оудет отсутствовать. В этом случае триггер 11 находится в нулевом состоянии, схема совпадения 4 открыта, и.импульсконца последующего перио да поступает через нее на нулевой вход триггера 12, переводя его в нулевое состояние или подтверждая его. Сигнал знака производной в этом случае имеется на нулевом выходе триггера 12, что свидетельствует о текущем повышении частоты преобразователя,Реворсивный счетчик 7 работает аналогично счетчику 8, но со сдвигом на полцикла. Таким образом, в конце каждого периода сигнала преобразователя 1 на выход датчика 1 поступают сигналы о характере изменения частоты преобразователя.Ждущий мультивибратор 13 срабатывает при изменении состояния триггера 12 и фиксирует момент изменения, знака производной,т, е. момент экстремума.Таким образом, предлагаемый вариант датчика обладает быстродействием в четыре раза большим, чем известные. Предмет изобретения Датчик момента экстремума, содержащий преобразователь амплитуды сигнала в частоту импульсов, реверсивные счетчики, генератор эталонной частоты, схемы совпадения, триггеры, ждущий мультивибратор, входы которого подключены к выходам триггера, элемент задержки и схему ИЛИ, отличаю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, выход преобразователя подключен ,ко входам схем совпадения и элемента задержки, выходы первых двух схем совпадения подключены к раздельным входам, первого триггера, противоположные выходы, которого подключены ко вторым входам этих схем совпадения и ко входам управления реверсивных счетчиков, гвнератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему ИЛИ подключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, при этом выход элемента задержки подключен ко второму;входу второго триггера, выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой, подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи сброса реверсивных счетчиков подключены к выходам двух первых схем совпадения,аказ 33195 5 ПодписноеЦНИИПИоов СССР Тираж 678комитета Совета Министрретений и открытийРаушская наб., д. 4/5 Изд. М 183Государственногно делам изоМосква, Жтпография, пр. Сапунова Составитель Г. Осипов Редактор Б. Нанкина Техред Г. Васильева 1 оррекгор О. Тюрина