Устройство для определения экстремумов

(9) 5 0 О 1 В 19/О ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О К 9 3ационный инс кого Г.А. Череп 8.8)Р 2379821,78.ельство СССРК 19/04, 1980.011 РЕДЕЛЕНИЯ Из я к измерить использ тноси может ение ьнои технике о для анализа араметров случайсигналов. Цель лектрическ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4346367/24-21 (22) 2112.87 (46 ) 23.01. 90. Бюл. (71) Харьковский ав тут им. Н,Е. Жуков (72) А.М. Науменко, и К,В, Соболевский (53) 621.317.326 (О (56) Заявка Франции кл. Сг 01 Б 19/04, 1Авторское свидет 9 1228026, кл. С 01 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Э КСТР ЕМУМО В 2изобретения - повышение точности измерения экстремумов при амплитудной селекции экстремумов. Устройство для определения экстремумов содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, запоминающий регистр 2, арифметика-логический блок 3, блок сравнения 4, задатчик добавочного кода 5, регистр экстремальных значений 6, элемент задержки 7, триггер 8, шесть элементов И и три элемента ИЛИ, обеспечивакщих синхронизацию работы элементов устройства. Особенностью работы устройства является Фиксация амплитуды импульса с точностью используемого А 111 при одновременной ампли 1 удной селекции импульсов, величина которои задается с помощью задатчик кода 5. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля анализа параметров случайныхэлектрических сигналов, в частностиизмерения экстремальных значений сигнала с селекцией по размаху.Цель изобретения - повышение точности измерения экстремумов при селекции экстремальных значений сигнала 10по размаху,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство для определения экстремумов содержит аналого-циФровой преобразователь 1, запоминающий регистр2,. арифметико-логический блок 3, блок4 сравнения, задатчик 5 добавочногокода, регистр 6 экстремальных значений, элемент 7 задержки, триггеР 8,элементы И 9-14, элементы ИЛИ 15-17.Вход устройства подключен к входуаналого-цифрового преобразователя 1информационный выход которого подключен к информационному входу запоминающего регистра 2 и к первомувходу арифметико-логического блока3, выход запоминающего регистра 2подключен к второму входу арифме 1 ико-логического блока 3 и к информа 30ционному входу регистра б экстремальных значений, арифметический выходарифметико-логического блока 3 подключен к первому входу блока 4 сравнения, к второму входу которого подключен выход задатчика 5 добавочно 35го кода, выход блока 4 сравнения подключен к первым входам элементов И 9и 10. Первый логический выход арифметико-логического блока .3 подключенк вторым входам элементов И 9 и 14,второй логический выход арифметикологического блока 3 подключен к вторым входам элементов И 10 и 13, выход элемента И 9 подклкчен к первому 45входу элемента И 11 и к первому знаковому входу регистра 6 экстремальных значений, выход элемента И 10подключен к первому входу элементаИ 12 и к второму знаковому входу ре гистра 6 экстремальных значений. Выход элемента И 11, подключен к первомувходу элемента ИЛИ 15 и к установочному входу триггера 8 выход элементаИ 12 подключен к вторым входам элемен 55тов ИЛИ 15 и 16. Первый вход элементаИЛИ 16, второй вход запоминающегорегистра 2 и четвертый вход .регистра6 экстремальных значений являются входом начальной установки устройства, а выход элемента ИЛИ 16 подключен к второму входу (входу сброса)триггера 8, первый (прямой) выходтриггера 8 подключен к третьемувходу элемента И.10 и к первому входу элемента И 14, второй (инверсный)выход триггера 8 подключен к третьему входу элемента И 9 и к первомувходу элемента И 13, выход элементаИЛИ 15 подключен к тактовому входурегистра 6 экстремальных значений.Выходы регистра б экстремальных значений являются выходами устройства.Выход "Конец измерения" аналого-цифрового преобразователя 1 подключен,через элемент 7 задержки к вторымвходам элементов И 11 и 12 и к третьим входам элементов И 13 и 14, выходыэлементов И 13 и 14 подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ 17соответственно, выход элемента ИЛИ17 подключен к третьему (синхронизирующему) входу запоминающего регистра 2.Устройство работает следующимобразом.При поступлении сигнала "Начальнаяустановка (например, от кнопки ручного пуска) запоминающий регистр 2регистр б экстремальных значений итриггер 8 устанавливаются в нулевоесостояние, В дапьнейшем в запоминающем регистре 2 хранится код значения сигнала, проверяемый на экстремальность.Арифметико-логический блок 3посредством вычитания производит сравнение вновь поступившего значениявходного напряжения 11(С) и предыдущего (о(С), хранившегося в запоминающем регистре 2. С первого выходаблока 3 снимается код ,модуля разности 10(С)-П(С), а с второго итретьего выходов - знак разности,Если 11(С) ) 0(С),то сигнал на выходе "Меньше" блока 3 имеет низкий уровень - логический "0", а на выходе11 оБольше" - высокий - логическая 1если 11(С) о(С), то сигнал на выходе "Меньше" блока 3 имеет высокийуровень, а на выходе "Больше" - низкий, при 13(С )=11(С) уровень сигналов на обоих выходах низкий,Блок 4 сравнения сравнивает модульразности П(С)-4 С-) с допустимымприращением дП, и если 1(С)-П(С)) й 3, то согнал на его выходе имеетвысокий уровень.5 15381Устройство имеет два режима работы " режим выделения максимума и режим вьщелеиия минимума, Режим определяется состоянием триггера 8 Если5 триггер находится в единичном состоянии, то выбран режим вьщеления минимума, а если в нулевом, то режим выделения максимума. После начальной установки триггер 8 находится в ну ,левом состоянии, а устройство " в .режиме выделения максимума,Аналого-цифровой преобразовательработает в режиме циклического непрерывного преобразования входного 15 сигнала Б(1)в цифровой параллельный код. После каждого цикла преобразования на первом выходе аналого-цифрового преобразователя 1 появляется код измеренного значения сигнала, а на 20 втором выходе - импульс "Конец преобразований", Элемент 7 задержки произвЬдит задержку импульса Конец преобразования" на время, достаточное для срабатывания блоков и элементов 25 устройства, Синхроимпульс СИ, формируемый на выходе элемента 7 задержки, осуществляет синхронизацию работы всего устройства. 30 Между кодами сигналов 11(1), Б(1-1) и 311 возможны следующие соотношения;ЦЦ(-1), Ц-Ц(1-1) дЦ (1) ЦН) ) ц(-1),Ц-Ц(С)1 а 11 (2)п ц( 1),.11 11(-1) ац (3)ЦЦ(С),Цй)-11 Н" 1) бди (4) ц( ) = у(-1),ц( ) -ц(С)сдц (5)аоВ режиме выделения максимума привыполнении условия ( 1 ) или (2 ) комбинация сигналов на входах элементов И 9 и 10 закрывает их. Поэтому синхросигнал СИ не поступает на входы аб триггера 8 и регистра 6 экстремальных значений и они остаются в предьдущем . состоянии. Комбинация других сигналов на входах элемента И 13 разреи и шает прохождение синхроимпульса СИ на синхровход запоминающего регистра 2 Задним фронтом этого импульса производится запись кода текущего значения сигнала 11(т,) в регистр 2, Процесс повторяется на участке возрастания сигнала, а значение, записанное в регистре 2, изменяется в соответст" вии с входным сигналом, т,е, следит .за изменениями сигнала. 39 бПосле окончания возрастающегоучастка будет выполнено условие (3),(4) или (5).При выполнении условия (3) комби,нация сигналов на входе элемента И 9открывает его, Сигнал с его выходапоступает на второй вход регистра 6экстремальных значений и на первыйвход элемента И 11. Синхроимпульс"СИ" проходит через элемент И 11 напервый вход триггера 8 и переводитего в единичное состояние (переключаяустройство в режим выделения минимума). Кроме того, синхроимпульс нСИ"пройдя через элемент ИЛИ 15 на тактовый вход регистра 6 экстремальныхзначений, передним фронтом производитперезапись кода экстремума из регистра 2 и вида экстремума (минимум илнмаксимум) с выхода элемента И 9 в регистр 6. Комбинация сигналов на входах элементов И 13 и 14 закрывает ихдо момента переключения триггера 8,и запись текущего значения сигнала11(1) в регистр 2 не производится, После переключения триггера 8 комбинация сигналов на входе элемента И 14открывает его. Синхроимпульс "СИ" проходит через элементы И 14 и ИЛИ 17и задним фронтом производит записькода текущего значения сигнала 0(1)в запоминающий регистр 2.При выполнении условия (4) или (5)комбинация сигналов на входах элементов И 9, 10, 13, 14 закрывает их, запись информации в регистры 2 и 6 непроизводится и изменение состояниятриггера 8 не происходит, т.е. устройство находится в режиме ожидания.При выполнении условий (1) и (2)после режима ожидания устройствовновь начинает следить за сигналома если после выполнения условия (4)будет выполнено условие (3) производится перезапись максимальногозначения сигнала из регистра 2 в регистр 6, в регистр 2 записываетсяновое значение Б(1), а устройствопереключается в режим вьделения минимума,В режиме выделения минимума устройство работает по аналогичномуалгоритму.Так, при выполнении условий (3)или (4) элемент И 14 открываетсяи разрешает запись текущего значениясигнала в регистр 2, т.е. устройствонаходится в режиме слежения.1538139 ху, в него ннедены пятый и шестой ментов И подключены соответственнок второму и первому выходам триггеи второму входам третьего элемента иков Корректор Т, Малец Заказ 168 Тираж 544 ПодписноеВНИИПИ Го ударствекного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж,5, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул Гагарина,101 При выполнении условия (2) или(5) элементы И 9, 1 О, 13, 14 закрытыи устройство находится в режиме ожидания,5При выполнении условия (1) открывается элемент И 1 О, производитсяперез.апись кода минимума из регистра2 в регистр 6, записывается новоезначение 11(С) в регистр 2, а устройст во переключается в режим выделениямаксимума.Разность между текущим значениемсигнала и предыдушим зафиксированнымзначением используется для анализатолько после момента экстремума сигнала. До момента выделения экстремума устройство следит за сигналомс точностью АЦП 1.Формула из обретенияУстройство для определения экстремумов, содержащее аналого-цифровойпреобразователь, запоминающий регистр,арифметико-логический блок, блок сравнения, задатчик добавочного кода, 25регистр экстремальных значений, элемент задержки, триггер, четыре элемента И и два элемента ИЛИ, причемвход устройства подключен к входуанаиого-цифрового преобразователяинформационные выходы которого подключены к входам запоминающего регистрра и к первой группе входов арифметико-логического блока, выходы запоминающего регистра подключены к второйгруппе входов арифметико-логического35блока и к входам регистра экстремальных значений, первые выходы арифметико-логического блока подключены кпервой группе входов блока сравнения,к второй группе входов которого подключены выходы задатчика добавочногокода, выход блока сравнения подключен;к первым входам первого и второго элементов И логические выходы пМеньшеп 45"Больше" арифметикологического блока подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первому входу третьего элемента И и к первому знаковому входуСоставитель С, РуРедактор Н, Тупица Техред М.Ходанич регистра экстремельных значений,выход второго элемента И подключен к первому входу четвертогоэлемента И и к второму знаковомувходу регистра экстремальных значений, выход третьего. элемента Иподключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первому входутриггера, выход четвертого элементаИ подключен к вторым входам первогои второго элементов ИЛИ, первый входвторого элемента ИЛИ подключен к входу начальной установки устройства, выход второго элемента ИЛИ подключен квторому входу триггера, первый ивторой выходы триггера подключены ктретьим входам второго и первогоэлементов И соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен к тактовому входу регистра экстремальныхзначений, выходы регистра экстремальных значений являются выходами устройства, выход "Конец измерения" аналого-цифрового преобразователя подключен через элемент задержки к вторымвходам третьего и четвертого элементов И, о т л и ч а ю ш, е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения экстремумов при селекции экстремальных значений сигнала по размаэлементы И и третий элемент ИЛИ, причем первые входы пятого и шестого элера, вторые входы пятого и шестогоэлементов И подключены соответственно к логическим выходам "Больше" и"Меньше" арифметико-логического блока, третьи входы пятого и шестогоэлементов И подключены к выходу элемента задержки, выходы пятого и шестого элементов И подключены к первому ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ подключен к тактовому входу запоминающего регистра, а входы обнуления запоминающего регистра и регистра экстремальных значений подключены к входу начальной установки,