Указатель экстремума

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 941930(22) Заявлено 250780 (21) 2964487/18-24 с присоединением заявки Мо Р 1 М К з 6 05 В 13/02(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УКАЗАТЕЛЬ ЭКСТРЕМУМА Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в автоматических регуляторах и для ввода в цифровую вычислительную машину экстремальных значений аналоговых сигналов.Известно устройство для определения глобального экстремума Функций многих переменных (11.Это устройство не позволяет отыскивать экстремум функции в динамике и,отличается конструктивной сложностью вследствие наличия механических элементов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является указатель экстремумов, содержащий нуль - орган, первый пороговый элемент, второй пороговый элемент, первый элемент И и второй элемент ,И 23Недостатком известного указателя является неудовлетворительная точность Фиксации экстремума аналоговых сигналов.Цель изобретения - повышение точности указателя экстремума.Поставленная цель достигается тем, что указатель содержит первый однополупериодный выпрямитель, импульсный усилитель, элемент памяти, одновибратор, первый и второй триггеры,последовательно соединенные дифференцирующий усилитель, второй однополупериодный выпрямитель, первыйинвертор, последовательно соединныепервый ключ, третий однополупериодный выпрямитель, четвертый бднополупериодный выпрямитель, импульсныйусилитель, элемент памяти и первыйусилитель, последовательно соединенные второй ключ, второй инвертор,пятый однополупериодный выпрямитель,второй усилитель, причем дифференцирующий усилитель подключен выходомчерез последовательно соединенныепервый однополупериодный выпрямитель,первый пороговый элемент и первыйтриггер к первым входам первого ключа и первого элемента И, а входом -ко вторым входам первого ключа и второго ключа,"выход первого инвертораподключен через последовательно соединенные второй пороговый элемент ивторой триггер к первым входам второго ключа и второго элемента И,четвертый однополупериодный выпрямитель подключен входом к выходувторого инвертора, нуль-орган соединен первым входом с выходом первого50 60Ф65 усилителя, а выходом через сдновибратор с управляющим входом импульсного усилителя, с входом установкинуля первого триггера, со счетнымвходом второго триггера с вторымивходами первого элемента И и второго элемента И.На чертеже схематично изображенуказатель экстремума.указатель содержит дифференцирующий усилитель 1, первый инвертор 2 Овторой инвертор 3, первый усилитель4, второй усилитель 5,. нуль-орган 6,первый пороговый элемент 7, второйпороговый элемент 8, первый триггер 9, второй триггер 10, первыйэлемент И 11, второй элемент И 12,одновибратор 13, первый ключ 14,второй ключ 15, третий однополупериодный выпрямитель 16, четвертыйоднополупериодный выпрямитель 17,импульсный усилитель 18, элемент 19памяти, пятый однополупериодный выпрямитель 20, первый однополупериодный выпрямитель 21, второй однополупериодный выпрямитель 22,Первый, второй, третий, четвертыйи пятый однополупериодные выпрямители 21, 22, 16, 17 и 20 могут бытьреализованы в виде диодов, элемент19 памяти - в виде конденсатора а З 0импульсный, усилитель 18 - в виде тиристора.Указатель экстремума работаетследующим образом.При появлении сигнала П э , он З 5.дифференцируется дифференцирующимусилителем 1, в результате с его выхода получаем производную входногосигнала Пв . Если ожидается появление максимума, то сигнал Пвх (т-) 40проводится первым выпрямителем 21 навход первого порогового элемента 7,который срабатывает и приводит первыйтриггер 9 в состояние. "1",чем достигается отпирание первого ключа 14,Сигнал0 з( 1 ) проходит через первый ключ 1445и третий, четвертый и пятый выпрямители 16, 17 и 20 на входы неинвертирующих операционных первогои второго усилителей 4 и 5. В момент достижения максимума П ц (1)напряжение на элементе 19 памяти неможет измениться, вследствие малостиее тока утечки и большого сопротивления входа первого усилителя 4 поэтому даже при незначительном спаде 55, оно остается практическинейзменным, в то время как напряжение,на выходах первого и второго усилителей 4 и 5 отличается значительно,вследствии их высокого коэффициентаусиления. Последнее вызывает срабатывание нуль-органа 6, который своим сигналом запускает одновибратор 13а последний обеспечивает через первый элемент И 11 импульс по шине фщах", сброс первого триггера 9 в состояние фО" и перевод второго триггера 10 в состояние "1" по счетному входу, отпирание тиристора и разряд емкости, при этои схема готова к "слежению" за появлением ьжнимума, Единичный сигнал с выхода второго триггера 10 отпирает второй ключ 15, который проводит входной сигнал Пэ (1)на вход второго инвертора 3, на выходе которого напряжение растет при спаде входного сигнала. Сигнал индикации минимума появляется по шине за счет готовности второго порогового элеМента 12 по сигналу с единичного выхода второго триггера 10.После появления сигнала минимума схема приходит в исходное состояние, так как второй триггер 10 устанавливается в состояние "0" по счетному входу.В случае первоначального спада входного сигнала, т.е. если ожидается появление минимума, отрицательный сигнал с выхода дифференцирующего усилителя 1 через второй выпрямитель 22 подается на вход первого инвертора 2, входной сигнал которого обеспечивает срабатывание второго порогового элемента 8, включение второго триггера 10 и отпирание второго ключа 15.Таким образом, в предлагаемом указателе дифференцирующий операционный усилитель используется с целью определения характера изменения входного сигнала - его нарастания ,или убывания во времени, что обеспечивает "распознавание" ожидаемого экстремума (максимум или минимум) и подготовку устройства к отысканию экстремума, которое осуществляется схемой из двух неинвертирующих операционных усилителей с высоким коэффициентом усиления, нуль-органа и емкости, что обеспечивает повышение точности его работы, при этом ошибка фиксации экстремума обратно пропорциональна коэффициенту усиления операционных усилителей, который для современных интегральных микросхем достигает 100000+200000. Повышение точности достигается одновременно с упрощением конструкции за счет использования стандартной микроэлектронной базы серийно выпускаемых интегральных микросхем.Формула изобретенияУказатель экстремума, содержащий нуль-орган,. первый пороговый элемент, второй пороговый элемент, первый элемент И, второй элемент И, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности указателя экстре941930 Составитель А.ЛащевРедактор Г,Волкова Техред К.иыцьо Корректор М.Шароши аж 914 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д.4/ 836/35 ВВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москака л, Проектная, 4 филиал ППП фПатентф, г. Уж мума, он содержит первый однополу= периодный выпрямитель, импульсный усилитель, элемент памяти, одновибратор, первый и второй триггеры, последовательно соединенные дифференцирующий усилитель, второй однополупери= одный выпрямитель, первый инвертор, последовательно соединенные первый ключ, третий однополупериодный выпрямитель, четвертый однополупериодный выпрямитель, импульсный усилитель, . О элемент памяти и первый усилитель, последовательно соединенные второй ключ, второй инвертор, пятый однополупериодный выпрямитель и второй усилитель, дифференцирующий усили . тель подключен выходом через последовательно соединенные первый однополупериодный выпрямитель, первый пороговый элемент и первый триггер к первым входам первого ключа и пер вого элемента И, а входом к вторым входам первого ключа и второго ключа, выход первого инвертора подключен через последовательно соединенныевгорой пороговый элемент и второйтриггер к первым входам второго ключаж второго элемента И четвертый одиополупериодный выпрямитель подключенвходом к выходу второго инвертора,нуль-орган соединен первым входом сжходом первого усилителя, вторым,входом с выходом второго усилителя,выходом через одновибратор с управляющимвходом импульсного усилителя, с вхо-дом установки нуля первого триггера,со счетным входом второго триггера,с вторыми входами первого элемента Ии второго элемента И.Источники информации,принятые ва внимайие при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9667954, кл. 0 05 В 13/00, 1979.2. Авторское свидетельство СССРР 652496, кл. 6 01 В 19/04, 1979 ф (про. тотип) .