Устройство для обнаружения и измерения экстремумов сигнала

ОПИСАИЗОБРЕТЕНИ снюз Советских ералистических Республик(2 2715287/18-21ки ЯО2,80. Бюллетень М 9 45я описания 071280 1 В 19 О Госуд ствеииый комитетСССРам изобретенийоткрытий 3) Приорите ликовано 07..Москвин, и Д,Ц.Пунсык-Намжило занов Томский ордена Октябрьско 1 Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С,М,КироваИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступаюшей с датчиков технологическихобъектов.Известно устройство определенияэкстремума сигнала, которое наиболее близко по технической сушчостик изобретению, содержаШее блок сравнения, Генераторы, триггеры, одно-вибраторы, логиче:кие элементы И исчетчики 1),В этом устройстве измерение экстремума сигнала производится последовательным суммированием приращений амплитуды входного сигнала, определяемых за два цикла развертывающего преобразования, к начальномузначению сигнала, вычисленному втечении первого периода развертываюшего преобразования, а о наличииэкстремума судят по равенству нулюукаэанных прирашений, Посколькусами прирашения входного сигналавычисляются с погрешностью, котораяв основном определяется работой устройства сравнения и одновибраторов,то суммирование их при измеренииэкстремума сигнала приводит к накоп,лению статической погрешности. Отыскание экстремума сигнала в известномустройстве происходит за два перио-да развертываюшего преобразования,что ограничивает сверху частотный 5 спектр анализируемого входного сигнала, т,е. увеличивается динамическая ошибка.Цель изобретения заключается вповышении точности отыскания и иэ мерения экстремумов сигнала.Достигается это тем, что в устройство для обнаружения и измеренияэкстремумов сигнала, содержашее генератор тактовых импульсов, первыйвыход которого соединен через последовательно соединенные делитель частоты и генератор развертывающего напряжения с первым входом основногонуль-органа, выход которого подключен к первому входу триггера и кпервому входу первого элемента И,второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход триггера под ключен через последовательно соединенные одновибратор и инвертор к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторымвыходом триггера, а вход и выход од .новибратора подключены к первому и5 И) 15 25 35 Формула изобретения второму входам третьего элемента И,выходы всех элементов И соединены ссоответствующими входами счетчикаимпульсов, введены дополнительнонуль-орган и блок суммирования, входкоторого подключен к второму входуосновного нуль-органа, первый входкоторого соединен с первым входомдополнительного нуль-органа, второйвход которого подключен к выходублока суммирования, а выход соединенс вторым входом триггера.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства; на фиг 2приведена временная диаграмма егоработы,Устройство содержит нуль-органы1 и 2, генератор 3 развертывающегонапряжения, блок 4 суммирования,триггер 5, одновибратор 6, инвертор7, элементы И 8, 9 и 10, счетчик 11импульсов, делитель 12 частоты генератора 13 тактовых импульсов,Устройство работает следующимобразом, Входной сигнал х(1) поступает. на вход нуль-органа 1 одновременно с поступлением входного сигнала х(1) происходит запуск генера тора 13 и через делитель 12 запускгенератора 3 развертывающего напрякения, На вход элемента И 8 с выхода нуль-органа 1 подается 1.(фиг.2 а), Импульсы с генератора 13,проходя через элемент И 8, суммируются на счетчике 11 до тех пор, пока не произойдет пепвого сравнения:входного сигнала с развертывающимнапряжением (фиг, 2 з ),При достижении развертывающимнапряжением входного сигнала х(1)(фиг 26 и в) и запускается одновибратор 6 (фиг,2 г).Таким образом, насчетчике 11 просуммировались импульсы, количество которых пропорцио-нально амплитуде входного сигналах(1),При достижении развертывающим напряжением сигнала х(1)+хц (моментвремени 1, фиг,2) срабатывает нульорган 2 и триггер 5 возвращается висходное состояние (фиг.2 б и в), Одновибратор б настроен так, что длительность импульса на его выходе определяется выражениемТО= - хэв,где Т - период;,Я - амплитуда развертывающейфункции;х, - величина смещающего напряжения.В случае Увеличения входного сигнала в промежутке времени между срабатываниями нуль-органов 1 и 2 (С 1 ифиг,2) имеет место совпаденияпотенциалов на входах элемента И 10наличие 1 на выходе котЬрого го ворит о том, что экстремума за этотпериод нет (фиг.2 ж) . Это сигналомзапомненное на счетчике 11 значениех стирается, и тем самым счетчикподготавливается к приему информации за следующий такт Развертывающего преобразования,При уменьшении функции х указанная последовательность выполнечияоперации элементами устройства повторяется с той же лишь разницей, чтосигнал сброс появляется на выходеэлемента И 9 (фиг.2 е). В моменты нахождения экстремумов сигнала импульсы с одновибратора 6 или инвертора7 и триггера 5 равны по длительности и сигналы сброс с выходов элементов И 9 и 10 на счетчик11 не поступает, т,е. в счетчике 11остается запомненное значениеэкстремума сигнала. По сигналу Р,который появляется в конце каждоготакта развертывающего преобразования (фиг,2 и) происходит перезаписьсодержимого счетчика 11.В данном изобретении анализ входного сигнала на экстремум производится н одном такте развертывающегопреобразования, а статическая погрешность измерения экстремума определяется в основном нестабильностью нульорганов при однократном прямом измерении, т,е. не происходит накапливания погрешности, а также влияниединамической погрешности преобразования и нелинейности функции х(1) наточность измерения экстремума будетменьше, нежели в известных устройствах, Кроме того, предлагаемое устройство в сравнении с известным, отличается большей простотой схемногопостроения,Устройство для обнаружения и измерения экстремумов сигнала, содержащая генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен через последовательчо соединенные делитель частоты и генератор раз вертывающегд 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 я785774 е аэ 8834 Подпис НИИПИ 3 ираж 1019 тем, что, с целью повчиени я точности 1устройства, в него дополнительно введены нуль-орган и блок суммирования,вход которого подключен к второмувходу основного нуль-органа, первыйвход основного нуль-органа соединенс первым входом дополнительного нульоргана, второй вход которого подключен к выходу блока суммирования, авыход 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, Филиал ППП Патент,