Способ сравнения двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде и устройство для его осуществления

/ МСЕМ 4 Я Т ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ13 юл. СССР 65, 06.08.82. ССР20.03.72 ДВУХ ГАРОДИ НАКОТУ Е И УСТ 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(54) СПОСОБ СРМОНИЧЕСКИХ СВОЛ ЧАСТОТЫ ПОРОЛСТВО ДЛЯ Е(57) Изобретение отроизмерительнойиспользовано при драметров изделийЦель изобретениясравнения амплиту етельство01 К 19/1ельство СК 19/165,АВНЕНИЯИГНАЛОВАМПЛИ Д О ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ носится к области элекехники и может быть опусковом контроле паэлектронной техники. - повышение точности д двух переменных напряжении. Способ основан на определении интервала времениь между моментами пере хода каждого из сравниваемых напряжений 1-1и 1)через опорный нулевой уровень, фиксировании мгновенных значений .) и (.1 переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала, и сравнении полученных мгновенных значений 1.)1 и по модулю. Устройство для реализации данного способа содержит пороговые элементы 1 и 2, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, счетчики 9 и 10 и ключи 12 и 3, а также генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, элемент 16 сравнения и цифровой компаратор 11. Устройство обеспечивает совмещение моментов фиксирования мгновенных значений сравниваемых напряжений. 2 с,п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах допускового контроля параметров изделий электронной техники,Цель изобретения - повышение точности сравнения амплитуд двух переменныхнапряжений путем совмещения моментовфиксирования мгновенных значений сравниваемых напряжений.Сущность способа сравнения двух гар,монических сигналов одинаковой частотыпо амплитуде заключается в том, что определяют моменты перехода каждого из сравниваемых напряжений через нулевой уровень, определяют интервал времени междупереходами каждого из сравниваемых напряжений через нулевой опорный уровень,фиксируют мгновенные значения сравниваемых переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого, интервала, и сравнивают полученные значения по модулю,На фиг, 1 приведены временные диаграммы, поясняющие суецность способа; нафиг. 2 - структурная схема устройства,реализующего способ; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройСТЕЗЯ.Устройство для осуществления способа1 сравнения двух гармонических сигналов; одинаковой частоты по амплитуде содер жит первый и второй пороговые элементы1 и 2, первый и второй триггеры 3 и 4, пер вый и второй элементы И 5 и 6, генераторн7 импульсов, делитель 8 частоты, первыисчетчик 9, второй счетчик 10, цифровойкомпаратор 11, первый и второй ключи 2и 13, первый и второй входы 14 и 15 устройства, элемент 16 сравнения и выход 17.Первый вход 14 устройства соединен ссигнальным входом ключа 13 и входом порогового элемента 1. Второй вход 15 устройства соединен с сигнальным входом другого ключа 12 и входом порогового элемента 2. Выходы пороговых элементов 1 и 2подключены к тактовым входам первоготриггера 3, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементовИ 5 и 6 и с тактовым входом второго триггера 4. Прямой выход триггера 4 соединенс вторым входом элемента И 6, а инверсный выход триггера 4 - с вторьем входомэлемента И 5, третий вход которого подключен к выходу делителя 8 частоты. Вход делителя 8 частоты соединен с выходом генератора 7 импульсов, " которому подключентакже третий вход элемента И 6. Выходпервого элемента И 5 соединен с входомпервого счетчика 9, а выход второго элемента И 6 - - с входом второго счетчикаО. Выходы сцетчиков 9 и О соединены свходами цифрового комиаратора 11, выходкоторого подключен к входам Сброс счет 30 35 4 О45 50 55 5 ЕО 15 2 Д 25 чиков 9 и 10, триггеров 3 и 4, а также к управляющим входам первого и второго клю. чей 12 и 13. Выходы ключей 12 и 13 соединены с соответствующими входами элемента6 сравнения, выход которого является выходом 17 устройства.Сравнение амплитуд двух гармонических сигналов одинаковой частоты происходит следуюедим образом. Фиксируется временной интервал е между пересечением сра вниваемых переменных напряжений Е), (е) (фиг. 1 а) и г) (1) (фиг. 1 б) нулевого опорного уровня. Затем в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала, т.е. в момент времени, соответствующий концу временного интервала/2, фиксируются напряжения Ц и(фиг. 1 а, б), соответствующие мгновенным значениям сравниваемых переменных напряжений Ц (1) и 1.) (1). Таким образом, мгновенные значения напряжений Ц и Е) фиксируются в один и тот же момент времени. Эти мгновенные значения напряжений Ц и 1.) затем сравниваются, и по результату их сравнения судят о соотношении амплитуд сравниваемых переменных напряжений Ц (е) и 1)2 (г). Устройство, реализующее предложенный способ сравнения амплитуд двух гармоничес ких сигналов одинаковой частоты, работает следующим образом.Входные сравниваемые переменные наряжения Ц (е) и 11 (г) (фие. За) подаются соответственно на входы 14 и 15 устройства (фиг. 2). В момент времени есоответствующий моменту достижения переменным напряжением Е.) (е) нулевого опорного уровня (фиг. За), срабатывает пороговый элемент 2, вследствие чего первый триггер 3 опрокидывается и на его выходе появляется напряжение логической единицы (фиг. Зб), Это напряжение логической единицье подается на один из входов элемента И 5. Генератор 7 импульсов вырабатывает импульсное напряжение, цастота которого значительно превышает частоту сравниваемых переменных напряжений. Частота этого импульсного напряжения генератора 7 уменьшается вдвое делителем 8 частоты. Выходное импульсное напряжение с выхода делителя 8 частоты подается на второй вход элемента И 5. Так как на третьем входе элемента И 5 при этом имеется логическая единица, гюступаюшая с прямого выхода второго триггера 4, то на выход элемента И 5 после срабатывания в момент времени ( первого триггера 3 проходит импульсное напряжение с выхода делителя 8 частоты (фиг. Зг).В момент времени е достижения переменным напряжением Ц (Е) нулевого уровня (фиг. За), срабатывает пороговый эле 1386927мент 1, сигналом с выхода которого первый триггер 3 возврашается в исходное состояние (фиг. Зб). Ввиду этого на первом входе элемента И 5 появляется напряжение логического нуля, что накладывает запрет на прохождение импульсного напряжения с выхода делителя 8 частоты на выход элемента И 5. Таким образом, на выходе элемента И 5 формируется серия импульсов длительностью с( (фиг. Зг), количество импульсон в которой пропорционально длительности х, серии. Эта серия импульсов с выхода элемента И 5 поступает на вход первого счетчика 9, который подсчитывает количество импульсов в данной серии.От спада импульса с выхода первого триггера 3 срабатывает второй триггер 4, и на его прямом выходе гюявляется напряжение логической единицы (фиг. Зв), а на инверсном выходе - напряжение логического нуля. Этим логическим нулем, поступающим па второй вход элемента И 5, запрещается прохождение импульсов с выхода делителя 8 частоты на вход счетчика 9 при следующем опрокидывании первого триггера 3 в момент времени 1 прохождения напряжения (1) через нулевой опорный уровень (фиг. Зб). Логической единицей с прямого выхода второго триггера 4 разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 7 импульсов на выход элемента И 6 после вторичного срабатывания первого триггера 3 (фиг. Зд). Таким образом, на выходе элемента И 6 формируется серия импульсов напряжения, частота импульсов в которой вдвое больше, чем в первоначально сформированной импульсной последовательности. Количество импульсов во второй импульсной последовательности подсчитывается вторым счетчиком 10 устройства. Выходы счетчиков 9 и 10 подключены к входам цифрового компаратора 1. В момент, когда количество импульсов во второй импульсной последовательности станет равным количеству импульсов в первой им пульсной последовательности, цифровой компаратор 11 срабатывает. Ввиду того, что частота импульсов во второй импульсной последовательности вдвое больше, чем частота импульсов в первой импульсной последовательности, момент срабатывания цифрового компаратора 11 (фиг, Зе) соответствует середине временного интерваламежду гереходами сравниваемых переменных напряжений Ц (1) и 11 ) через нулевой опорный уровень.Выходным сигналом компаратора 11 (фиг. Зе) первый и второй ключи 12 и 13 устройства на короткий период времени открываются, пропуская мгновенные значения Ц и 1) переменных напряжений Б, ) и Е, ) на входы элемента 16 сравнения. В элементе 16 сравнения происходит срав Формула изобретения 35 40 ности сравнения путем совмещения моментов фиксирования мгновенных значений напряжений, введены дополнительно первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, генератор 45 импульсов, делитель частоты и цифровойком паратор, выход которого подключен к управляющим входам ключей и входам Сброс первого и второго триггеров и первого и второго счетчиков, выходы счетчиков подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, а входы первого и второго счетчиков соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, выходы пороговых элементов соединены с тактовыми входами первого триггера, выход которого соединен с тактовым входом второго триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, инверсный и прямой выходы второго триггера соедине 15 20 25 30 нение амплитуд мгновенных значений и 11 сравниваемых переменных напряжений и на выход 17 устройства поступает информация о результате сравнения мгновенных значений сравниваемых переменных напряжений Ц (1) и 13 ). Кроме того, выходным сигналом компаратора 11 триггеры 3 и 4 и счетчики 9 и О возвращаются в исходное состояние. 1. Способ сравнения двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде заключающийся в том, что определяют моменты перехода каждого из сравниваемых напряжений через опорный уровень, фиксируют в определенный момент времени мгновенные значения каждого из сравниваемых напряжений и сравнивают полученные мгновенные значения по модулю, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности сравнения путем совмещения моментов фиксирования мгновенных значений напряжений, определяют интервал времени между переходами каждого из сравниваемых напряжений через нулевой опорный уровень и фиксируют мгновенные значения сравниваемых переменных напряжений в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала. 2. Устройство для сравнения двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде, содержащее элемент сравнения, к входам которого подключены выходы первого и второго ключей, сигнальные входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, к которым подключены также входы первого и второго пороговых элементов, выход элемента сравнения является выходом устройства, отличаюи 1 ееся тем. что, с целью повышения точ1386927 ны с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход генератора импульсов соединен с третьим входомЮ Составитель Г. КТехред И. ВерееТираж 772венного комитета СССР по деМосква, Ж - 35, Раушскапиграфическое предприятие,Редактор В. ДанкоЗаказ 1220/44ВНИИПИ Государст1303Производственно-п второго элемента И и с входом делителя час тоты, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И. озуляКорректор И. ЭрдейиПодписноеам изобретений и открытийнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4