Устройство для выделения максимально-го напряжения

Союз Советских Социалистических республик(51)М. Кл.з О 06 6 7/02 ГосударСтвенный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к киберне" тике, автоматике, технике многоканальной связи и, в частности, может быть использовано в качестве классифицирующей схемы в системах распознавания.Известны устройства для селекции максимального напряжения, обеспечивающие выбор максимального напряжения из множества выходных сигналов потенциометрических датчиков. Сравниваемые напряжения подаются на базы транзисторов. Транзисторы в качестве нагрузки имеют реле или сигнальные лампы для индикации канала с наибольшим сигналом, В цепи питания транзисторов включено общее балластное сопротивление 1- Поэтому в открытом состоянии находится только один транзистор и именно тот, на базу которого подано максимальное напряжение (1),Однако в устройстве используются транзисторы в режиме усиления и оно имеет малую разрешающую способность селекции сигналов,-обусловленную небольшим коэффициентом усиления транзисторов и нестабильностью величины разрешающей способности, обус 2ловленной разбросом коэффициентовусиления транзисторов, а также различными внешними дестабилизирующимифакторами.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсядетектор максимального напряжения,содержащий, усилители постоянного тока, на инвертирующие входы которых 1 О подаются сравниваемые напряжения.Выходы усилителей подключены к логической схеме, которая выделяет усилитель, сохраняющий уровень 21,Известное устроство имеет тот 15 недостаток, что оно слишком громоздко из-за использования относительно сложной логической схемы, Крометого, функциональные возможностиего ограничены, поскольку это устрой ство только определяет канал, в котором действует максимальное напряжение, но не передает на выходинформациио величине этого напряжения, что в ряде случаев бывает не-, 25 обходимоЦель изобретения - повышение достоверности результата и упрощениеустройства.Поставленная цель достигается 30 тем, что устройство для выделениямаксимального напряжения ц содержащее дифференциальные усилители,выходы которых через пороговые элементы, например, диоды, соединеныс ныходной шиной устройства, масштабный резистор обратной связи, одинвывод которого подключен к выходнойшине устройства, и входные масштабные резисторы, первый вывод каждогоиз которых соединен с соответствующимвходом устрбйстна, которое содержитдополнительные масштабные: резисторы,причем дополнительный входной масштабный резистор включен между входомопорного напряжения и инвертирующимивходами дифференциальных усилителей,соединенными с другим выводом масштабного резистора обратной связи,а иеинвертирующие входы дифференциальных усилителей-подключены ковторым выводам соответствующих входных масштабных резисторов, соединенных через соответствующие дополнительные масштабные резисторы с шиной нулевого потенциала.На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства для выделения максимальногонапряжения из сигналов положительнойполярности.Устройство содержит дифференциьные усилители 1 2 " 3 выходы 30которых через пороговые элементы,например диоды 4-6 подключены квыходной шине 7. Со входа 8 опорногонапряжения через входной масштабныйрезистор 9 на инвертирующие, включенные параллельно, нходы 10 дифференциальных усилителей 1-3 поступаетопорное напряжение положительнойполярности. Между выходной шиной 7,и входом 10 включен масштабный резистор 11 обратной связи, Сравниваемые напряжения поступают на неинвертирующие входы 12-14 через делители,содержащие входные масштабные резисторы 15 и масштабные резисторы 1 б.Наличие положительного напряжения 45на одном из выходов 17, 1819указывает на канал с максимальнымвходным напряжением,Устройство работает следующимобразом.50В исходном состоянии, когда сравниваемые напряжения на входах 12, 13.;14 отсутствуют, а на йход 8 подается опорное напряжение достаточной величины и положительной полярности, все дифференциальные усилители 1-3 будут находиться в режиме насыщения отрицательного сигнала, Диоды 4-6 закрыты, поскольку навыходах 17-18 имеется отрицательное 60 напряжение. На выходе устройства 7 будет напряжение, близкое кнулю, так как нагрузка обычно имеет- очень малую величину. Общая для всех усилителей 1 -3 цепь обратной связи, 65 состоящая из резистора 11 и диодов4-6 разомкнута,В общем случае как опорное напряжение на входе 8, так и сравниваемые положительные напряжения на входах 12-14 могут изменять свою величину. Поэтому рассмотрим работу схемыустройства в некий фиксированныймомент времени для мгновенных значений опорного и сравниваемых напряжений. Для определенности такжепредположим, что в этот момент времени напряжение на входе 13 являетсямаксимальным среди сравниваемых напряжений на входах 12-14 удтройстваи, кроме того, превышает по величинеопорное напряжение на входе 8, Вэтом случае все усилители, кромеусилителя 2,останутся в режиме насыщения отрицательного сигнала, а наих выходах будет напряжение, близкое к напряжению отрицательного источника питания. На неиннертирующемвходе усилителя 2 положительноенапряжение превышает опорное н рассматриваемый момент времени. Вследствие этого выходное напряжение усилителя 2 изменит полярность на положительную и начнет быстро возрастать, так как обратная связь усилителя 2 разомкнута и его коэффициентусиления очень велик (в реальныхдифференциальных усилителях в микросхемном исполнении он находится впределах 104 10), Когда возрастающее выходное напряжение усилителя2 достигнет напряжения отпираниядиода 5, последний откроется. Выходное напряжение усилителя начинаетпоступать через диод 5 на ВЫходнуюшину 7 и через резистор 11 - навход усилителя 2. Таким образом,усилитель 2 переходит в режим линейного усиления с резистором 11 нкачестве резистора обратной связи.Поэтому напряжение на шине 7 и навыходе усилителя 2 увеличиваетсядо тех пор, пока напряжение в точке10 по отношению к общей шине нестанет равным нулю. Скорость предлагаемой выше последовательностисобытий при селекции максимальногонапряжения практически ограничинается динамическими свойствами используемых дифференциальных усилителей.Разрешающая способность селекцийнапряжений определяется в основномкоэффициентом усиления используемыхдифференциальных усилителей при разомкнутой цепи обратной связи.Очевидно, что если в некоторый следующий момент времени соотношения величин входных сигналов между собойи опорным напряжением изменятся,вследствие описанной .выше последовательности событий включается в линейный режим усИления какой-либоочередной дифференциальный усилитель,на входе которого окажется макси807324 Заказ 294/7 756 НИ исно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. тная мальное напряжение. В любом случаерезистор 11 всегда используется. в,качестве сопротивления обратнойсвязи. Выходы усилителей 17, 1819могут использоваться для сигнализации о канале с максимальным входнымнапряжением по наличию на этом выходе положительного сигнала. Такимобразом, выходное напряжение Яды)предлагаемого устройства формируется в соответствии со следующим выражением10ПВы=К ) шах Пи . -11 оп ) 3 4,23 1" И1 ОПгде К - коэффициент передачи 1-годифференциального усилителя в режиме линейного усиления;Б . - входное напряжение 1-говх,усилителя;0- опорное напряжение.Вполне очевидно, что в случае , Щ0 д = О на выходе 7 предлагаемогоустройства будет находиться напряжение, пропорциональное максимальному среди сравниваемых напряжений.Устройство для выделения максимального напряжения иэ сигналовотрицательной полярности отЛичаетсяот представленного на чертеже сле"дующим: на вход 8 необходимо пода"вать опорное напряжение отрицательной полярности 1 сравниваемые напряжения, поступающие На входы 1213.14, должны иметь отрицательнуюполярность; диоды 4-6 должны бытьвключены в полярности, обратнойот указанной на чертеже.Использование предлагаемогоустройства обеспечивает по сравнениюс известными повышение достоверностиЯу И результата и позволяет упроститьустройство эа счет исключения логической схемы для .определения каналас максимальным сигналом,Формула.изобретейияУстройство для выделения максимального напряжения, содержащее дифференциальные усилители, выходы которых через пороговые элементы, например,диоды, соединены с выходной шинойустройства, масштабный резисторобратной связи, один вЫвод которогоподключен к выходной шине устройства,и входные масштабные резисторы,первый вывод каждого из которыхсоединен с соответствующим входомустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повйшения достоверности результата и упрощенияустройства, оно содержит дополнительные масштабные резисторы, причемдополнительный входной масштабныйрезистор включен между входом опорного напряжения и инвертирующимивходами дифФеренциальных усилителей,соединенными с другим выводом мас.штабного резистора обратной связи,а неинвертирующие входы дифферен"циальных усилителей подключены ковторым выводам соответствующихвходных масштабных резисторов,сое"диненных через соответствующие дополнительные масштабные резисторы сшиной нулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе