Устройство для определения моментов экстремумов

Изобретение относится к электроизмерительной технике,Цель изобретения - повышение точности и помехозащищенности устройстваНа фиг, ) приведена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие егоработу,Устройство содержит стабилизатор1, вход которого является входомустройства, а первый выход черезформирователь 2 подключен к третьимвходам первого и второго логическихэлементов И 3 и 4, распределитель 5импульсов, вход которого являетсявходом запуска устройства, первыйвыход подключен к входу сброса первого триггера 6, а второй выход - квходу установки триггера 6 и входусброса реверсивного счетчика 7,инвертирующий и прямой выходы триггера 6 соединены с первыми входамиэлементов И 3 и 4 соответственногенератор 8 эталонных импульсов,выход которого соединен с вторымвходом элемента И 3 непосредственно,а с вторым входом элемента И 4 через второй триггер 9, вычитающийвход счетчика 7 подключен к выходуэлемента И 3, суммирующий вход - квыходу элемента И 4, а выход переноса - к первому входу третьего логического элемента И .10, второйвход которого соединен с вторым выходом стабилизатора 1, а выход является выходом устройства,Устройство работает следующим образом,Исследуемый сигнал Б поступаетна вход стабилизатора 1, стабилизируется по амплитуде без искаженияформы и поступает на вход формирователя, Передний фронт прямоугольного импульса на выходе формирователя 2 соответствует уровню сигнала,начиная с которого сигнал можно считать с достаточно высокой точностьюсимметричным относительно вершины,ЗО Полный цикл работы устройства проходит за два такта,Первый такт работы устройства начинается в момент появления стабилизированного по амплитуде сигнала на входе формирователя 2, На вход Ы 5 распределителя 5 импульсов поступает старт-импульс, передний фронт которого соответствует моменту появления исследуемого импульса. В первом такте работы старт-импульс с выхода распределителя 5 импульсов подается на вход Я (вход установки в ) триггера 6,Переключение управляющего триггера 6 старт-импульсами, несвязанными с сигналом, позволяет исключить его сбои при наличии помехи в исследуемом сигнале, что значительно повышает помехоустойчивость устройства.В результате подачи старт-импульса на вход Я триггера 6 на его выходе ц устанавливается уровень а на иивертирующем выходе Я - уровень 0 Передним фронтом этого же старт-импульса реверсивный счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние.1На выходе формирователя 2 до появления исследуемого импульса устанавливается 0, а в момент, когда уровень входного сигнала достигает некоторого уровня отсечки Б , наотС ф выходе формирователя 2 устанавливается "1", Это состояние сохраняется до тех пор, пока величина исследуемого сигнала не станет меньшей уровня отсечки. В этот момент на выходе формирователя 2 устанавливается "О",Таким образом, в первом такте работы, выбирая уровень отсечки достаточно близким к экстремальному значению исследуемого сигнала, предварительно определяют область, в которой находится экстремум этого сигнала.Так как в первом такте работы на одном из входов элемента И 3 присутствует "0" с выхода Я триггера б, на выходе этого элемента, а следовательнс, и на вычитающем входе реверсивного счетчика также устанавливается0" Поскольку при этом на первый вход элемента И 4 поступает "1" с выхода Ц триггера 6, на второй вход - импульсы с выхода счетного триггера 9, а на третий вход - импульс. с формирователя 2, на выходе элемента И 4 формируются импульсы с частотой, в два раза меньшей частоты генератора 8. Импульсы с выхода элемента И 4 суммируются реверсивным счетчиком 7, Число импульсов, которое поступает на счетчик 7, определяется длительностью импульса отсечкиПо окончании импульса отсечки реверсивный счетчик 7 прекращает счетимпульсов и сохраняет свае состояние до второго такта работы. Причем промежуток времени до второгогтакта может быть сколь угодно большим, так как прохождение импульсовна вход реверсивного счетчика 7 возможно только при наличии импульсана выходе формирователя 2,Во втором такте работы устройства, который начинается в моментпоявления второго импульса на входеформирователя 2, на вход К (входустановки в "О") триггера 6 поступает второй старт-импульс с выходараспределителя 5 импульсов, переводящий триггер 6 в новое состояние,при котором на выходе Ч устанавливается уровень О,дающего на выходе логического элемента И 4, а следовательно и на суммирующем входе реверсивного счетчика 7 также "О". Навыходе Я триггера 6 устанавливаетсякоторая поступает на первыйвход элемента И 3, на третий входкоторого подается импульс с выходаформирователя 2. Так как второй входэлемента И 3 подключен к генератору8 эталонной частоты 8, на выходе элемента И 3 формируются импульсы частоты генератора 8, поступающие навычитающий вход реверсивного счетчика 7, Время, в течение которого счетчик 7 работает на вычитание, определяется длительностью импульса отсечки.Процесс вычитания происходит вдва раза быстрее, чем процесс сложения, за счет того, что импульсы сгенератора 8 во втором такте работыустройства проходят на счетчик 7,минуя .триггер 9.Момент перехода реверсивного счетчика 7 через ноль соответствует середине импульса отсечки, а следовательно, моменту экстремального значения сигнала, так как на уровнеотсечки сигнал является симметричным,Таким образом, во втором такте работы устройства уточняется вре" менное положение момента экстремума той части исследуемого сигнала,вьппе уровня откоторая лежитсечкиИмпульс, соответствующий моменту перехода реверсивного счетчикачерез ноль, поступает на вход элемента И 1 О, на второй вход которогоподается импульс со стабилизатора1, временное положение которогосоответствует моменту, когда закоичилась стабилизация исследуемогосигналаЭтим исключается возмож ность появления ложного сигнала экстремума, который может появиться вмомент когда амплитуда исследуемогосигнала еще не приведена к уровнюстабиЛизации.15 С приходом следующего импульса навход Я триггера 6 и вход Й реверсивного счетчика 7 устройство возвращается в исходное состояние, Процессопределения экстремума повторяется, 20Формула изобретения Устройство для определения моментов экстремумов, содержащее стабили затор, вход которого является входомустройства, а первый выход подключен к входу формирователя, первыйтриггер, инверсный и прямой входыкоторого подключены к первым входампервого и второго логических элементов И соответственно, выходы первого и второго элементов И соединенысоответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, генератор эталонных импульсов, 35выход которого соединен с вторым входом первого элемента И непосредственно, а с вторым входом второго элемента И через второй триггер, и третий логический элемент И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения точности и помехозащищенности, в него введен распределительимпульсов, вход которого являетсявходом запуска устройства, первыйвыход подключен к входу сброса первого триггера, а второй выход - квходу установки первого триггера ивходу сброса реверсивного счетчика, 50выход формирователя подключен ктретьим входам первого и второгоэлементов И, первый вход третьегоэлемента Исоединен с выходом переноса реверсивного счетчика, второйвход - с вторым выходом стабилизатора, а выход является выходом устройства.1237983 О Составитель С.Рыбинактор А.Огар Техред Л, Сердюкова Корректор М, Пожо Эак 5 роизводственно-полиграфическое предприятие г, Ужгород, ул, Проектная,4 3284/45 Тираж 728 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Ж