Регулируемое устройство для определения моментов появления экстремума

(19)(И) 4601 К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ го КраснародовТуполевав А.Н Гафур252,аэо тот и сшией за возможнос ополярных ти ра веа сч достиг ство д аполнительно резисторво содержии конденс ого 3 и тактор 5,уемог строис 1, дио м с по ДЛЯ ОП- КСТРЕруесоотощью регу араторе н, МУМА ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(11) Казанский ордена Трудовоного Знамени и ордена Дружбыавиационный институт им(56) Заявка Великобритании У 12кл. С 01 К 19/04, 1972.Нетребенко К.А. Компенсациосхемы амплитудных вольтметровзателей экстремума. - М.: Энер1967, с. 5, рис. В-Зд.(54) РЕГУЛИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВОРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ПОЯВЛЕНИЯ Э(57) Изобретение относится к областиэлектроизмерительной техники и можетбыть использовано для определения моментов появления экстремума как одиночньж, так и периодической или непериодической последовательности сигналов положительной и отрицательнойполярностей. Целью изобретения является повышение определения точности в широком дна рение функцио счет регистра ремумов. Цель дения в устро диода 5, регул резистора 2. же компаратор При настроенн мого резистОрветствие появления выходного сигналачастота устройства составляет О -500 кГц при амплитудах входного сигнала от О, 1 до+15 В, Малое значениевходного сигнала, при котором устрой 272260ство способно работать, обеспечивается высоким входным сопротивлением компаратора, существенно превышающим сопротивление диода при близких к нулю значениях прямого напряжения, 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительцой технике и может бытьиспользовано для определения момен-тов появления экстремума как одиночных так и периодической или непериодцчес:кой последовательности сигналовположцтс.,явной и отрицательной дюлярности.Цепь изобретения - повышение точности в широдсом диапазоне частот ирасширение фундсцддональпых возкдохсцос ч".ей за счет обеспечеппя регистрацииразцополярпых экстремумов.На Ъиг, 1 приведена принципиаль-ная схема устройства, на фиг, 2зпюры напряжений цоясцяющдсе его работу.Устройство содержит компаратор 1,к цедднвертируюшему гяодду которогопоцключец первый гыоод рездст ра 2,первый вьюод регулцруемого резистора 3, вдирой выод дсоторого ддодключец к первым электродам включенныхвстречно-параллельно дцодоа 4 и 5 ик входной клемме устройства, вторыевыводы встречно-ддарасцдельных диодов4 и 5 подключены к первой обкладкеконденсатора 6 и к кдддвертирую 1 цемувходу дсомддараторлдхход ното 1 эогос о един е и с вы 4 одн ымн к ч кдмйми устройства, вторая обкладка конденсатора 6и второй вывод резистора 2 подключены к общец шине устройства,Устройство работает сдледующцм об-.разом.Рассмотрим случай, когд на вход.устроцства поступают положительныеимпульс.ы напряжения, Предположим, чтовеличина сопротивления регулируемогорезистора 3 установлена равссс й цул 1 о.,Прн начавшемся дсарастании входногоимпульса на цецнвертцрующем входекомпаратора 1 напряжение А (фиг, 2)нарастает со скоростью нарастаниявходного сигнала, а на инвертирую 10 1 согда обратная по зцадсу разностьцап 1 м хеций между входамц компаратора 30дсдс тягает порога его чувствительнсзсти А , который зцачцтельцо ддс.ныне ве лкддддщ порогового цанряжения открывания диода 5, происходит переключецце выходного напряжения компаратора с верхнего уровня на нижний - от рицательцый перепад. Очевидно, чтоотрд 1 ддатсльсплй перепад, отвечающий на прохождеддие входным импульсом через максимум своего значения, отстает от момента времени, когда это в действительности происходит. Это отставание обусловлено конечной величиной 1 д чувствительности компаратора, а также тем, что максимальное напряжение на конденсаторе 6 намного меньше максимального значения напрящем входе компаратора напряжение Б нарастаетс отставанием из-за час, тичного падения напряжения на диоде4, который для положительного импуль Б са открыт (диод 5 закрыт), а такжеза счет емкости конденсатора 6. В результате выходное напряжение компаратора оказывается равным высокому уровню (момецт времени 1:,).При достижении входным импульсоммаксимальной велддчддцы (момент времени с 2) конденсатор 6 оказывается заряженным до некоторой величины П которая меньше максимального значения напряжения входного импульса.При начинающемся спаде напряжения входного импульс.а диод 4 отключается, становится уже нсцроводящим, в то время как диод 5 еще не включен, Поэтому напряжение ца конденсаторе, а следовательно, и ца ццвертцрующем входе компаратора 1 сразу после про" хох;деция максимума остается без изменения и равно 131, в то время как 25ца цеццвертцрующем входе компаратора напряжение продолжает спадать.1272260 1 О 30 3жения входного импульса из-за частичного падения напряжения на открытомдиоде 4.После того, как уже произошел отрицательный перепад выходного напряжения компаратора, разность напряжений А и Б иэ-за продолжающегося спада входного напряжения А увеличивается до значения, когда открываетсядиод 5. Начинается быстрый разрядконденсатора 6 через открытый диод5, Диод 4 закрыт (момент времени),При поступлении следующего входногоимпульса описанные процессы повторяются. Напряжение на конденсаторе 156, отставая по фазе, по частоте повторяет входное напряжение, так какпостоянная времени цепи заряда равнапостоянной времени цепи разряда иопрецеляется величиной емкости кон- Юденсатора 6 и сопротивлением открытых попеременно диодов 4 и 5.Таким образом, учитывая незначительность величины сопротивления открытых диодов и их равенство, имеемширокий диапазон рабочих частот. Причем ширина диапазона рабочих частотникак не связана с возможной точностью работы устройства,Если теперь увеличивать величину регулируемого сопротивления на резисторе 3, то будет уменьшаться напряжение на неинвертирующем входе компаратора из-за деления входного сигнала на образующемся делителе из сопротивлений на резисторах 3 и 2 фиг, 2, кривая А ). На фиг. 2.видно, что в этом случае точка пересечения кривых А и Б, где происходит смена полярности разности напряжений на входах компаратора и, соответственно, отрицательный перепад на выходе, передвинулась вперед по времени (влево на фиг. 2) относи тельно момента достижения максимума входным импульсом (момент времени Т). Таким образом, регулируя величину сопротивления 3 можно измейять амплитуду напряжения А и тем самымдвигать момент отрицательного выходного перепада напряжений компаратора устройства) относительно максимума входного импульса вплоть до сколь угодно точного их совпадения. При этом частотный диапазон ра боты устройства расширяется не только от того, что постоянные времени заряда и разряда конденсатора равны. Возможно дополнительное расширение рабочего диапазона в сторону высших частот за счет компенсации регулировкой резистора 3) запаздывания выходного сигнала, ирисущего используемому компаратору, которое начинает сказываться на высших частотах.При подаче на вход устройства отрицательных импульсов все процессы остаются такими же, лишь отрицательными по знаку, т.е. все эпюры напряг жений, представленные на фиг. 2 пооворачиваются на 180 относительно нулевой горизонтальной оси, При этом ток заряда течет через диод 5, а ток разряда конденсатора 6 - через диод 4. Действующим выходным сигналом в этом случае является положительный перепад напряжения компаратора,формула изобретения Регулируемое устройство для определения моментов появления экстремума, содержащее компаратор, выход которого соединен с выходной шиной устройства, диод и конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, вторая обкладка конденсатора соединена с инвертирующим входом компаратора и катодом диода, анод которого соединен с входной шиной устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения определения точности в широком диапазоне частот и расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения регистрации разнополярных экстремумов, в него введены до-. полнительный диод и последовательно соединенные регулируемый резистор и резистор, общая клемма которых соединена с неинвертирующим входом компаратора, второй вывод регулируемого резистора соединен с входной шиной устройства, второй вывод резистора соединен с общей шиной устройства, а дополнительный диод включен встречно-параллельно диоду.1272260Фиг.йСоставитель Б.Веремейкин Редактор В.Петраш Техред И.Попович Корректор Е.Рошко Заказ 6600 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4