Устройство для определения экстремальных значений электрических сигналов

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3(51) 805 В 23 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 ТНРЬТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 586392, кл. 601 Р, 19/04, 1976.2Авторское свидетельство СССР М 834677, кл. 605 В 23/02, 1980 (прототип).(54 1(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее ана" Лого-цифровой преобразователь, соединенный информационным выходом соответственно че(.ез первый и втоРой ключевые элементы с первыми входами первого и второго элементов сравнения, подключенных вторыми входами соответственно к выходам первого и второго элементов считывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит элемент инвертирования, подключенный входом к знаковому выходу аналого-цифрового преобразователя и к управляющему входу второго ключевого элемента, а выходом к управляющему входу первого ключевого элемента, первый и второй элементы запрета записи младшего разряда, соединенные первыми входами соот. ветственно с выходами первого и второго элементов сравнения, вторыми входами - соответственно с выходами первого и второго ключевых элементов, выходами - соответственно с входами первого и второго элементов считывания, первый и второй элементы сброса Младшего разряда, подключенные входом соответственно к выходам первого и второго элементов считывания, а выходом - к второму входу тех же элементов считывания.Изобретение относится к цифровойизмерительной технике и может бытьиспользовано в системах измеренияи автоматического контроля,Известно устройство для выделения экстремальных значений, содержащее дифференциальные усилители,нелинейные элементы, разделительнйе диоды, эапоминакюий конденсатор,повторитель, делители напряжения,ФОрмирователь управляющих сигналов, 1 Суправляемые ключи 1.Основными недостатками устройства являются низкие точность и быстрОдействие, обусловленные применением аналоговых методов обработкисигналов. Кроме того, устройствоотличается сложностью схемной реалязациы.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройстводля определения экстремальных значений электрических сигналов, содержащее аналого-цифровойпреобразователь.АЦП),три счетчика, два элемента сравнения, два 25блока переноса кодов.. В каждый такт работы аналогоцифрового преобразователя происходитобнуление и запись кода текущейинформации в один нз счетчиков, затемсравнение и перенос этого кода всчетчик максимальных (или минимальных) значений, если поступивший кодбольшей по абсолютному значениютого кода, который был ранее записан . в счетчик максимальных зна- З 5чений, и если меньше - в счетчикминимальных значений 2.Недостатком известного устройства являетсяего сложность. Потакт-.ный метод работы требует наличия 40промежуточного счетчика, производящего перезапись сигнала в пределахтакта работы аналого-цифрового пре"образователя.Цель изобретения - упрощение устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащееаналого-цифровой преобразователь,соединенный информационным выходомсоответственно через первый и второй ключевые элементы с первыми входами первого и второго элементовсравнения, подключенных вторыми входами соответственно к выходам первого и второго элементов считывания,дополнительно введены элемент инвертирования, подключенный входомк знаковому выходу аналого-цифровогопреобразователя и к управляющему вхоДу второго ключевого элемента, а 6 Овыходом - к управляющему входу первого ключевого элемента, первый ивторой элементы запрета записи младшего разряда, соединенные первымивходами соответственно с выходами 65 первого и второго элементов сравнения, вторыми входами - соответственно с выходами первого к второгоключевых элементов, выходами - соответственно с входами первого и второго элементов считывания, первый ивторой элементы сброса младшего разряда,- подключенные входом соответственно к выходам первого к второгоэлементов считывания, а выходомк второму входу тех же элементовсчйтыванкя,В предлагаемом устройстве используется метод автоматического кзмерения мгновенных значений исследуемогоэлектрического сигнала быстродействующим аналого-цифровым преобразо"вателем в цифровой код и выделениямаксимальных и минимальных значенкйсоответствующими цифровымк экстрематорами,На фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устрой: ва; нафкг. 2 - принципиальная схема зкстрематора,Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, элемент2 инвертирования, первый к второйэлементы 3 к 4 считывания, первый к второйэлементы 5 к б сравнения, первый квторой ключевые элементы 7 к 8, первый к второй элементы 9 и 10 запретазаписи младшего разряда, первый квторой элементы 11 и 12 сброса младшего разряда. На вход преобразователя 1 подан электрический сигналпроизвольной формы, выходные сигналыснимаются с выхода 13 максимальныхзначений к с ьыхода 14 юнкмальныхзначений,Элементы 35,7,9,11 к 4,б,8,10,12 предста.ляют в "овокупностк дваодинаковых специальных цифровых вычислительных устройства - экстрематоры 15 и 1 б с сигнальными входами 17 к 18 к знаковыми входамн 19и 20, соответственно,На принципиальной схеме и -разрядного экстрематора 15 фиг, 2цифрами " .7/1, 17/2, ,. 17/Л, 17/иобозначены 1,2, йиразряды входа 17 экстрематора, цкфрамк13/1, 13/2, 13/ И -1, 13/ И1,2 И -1, И разряды выхода 13максимальных значений.В устройстве для определенияэкстремальных значений электрических сигналов аналого-цифровой преобразователь 1 подключен выходом кпервым входам ключевых элементов 7и 8, а входом - к входу 21 устройства. Ключевые элементы 7 к 8 управляющими входами подсоединены к знаковому разряду АЦП, причем ключевойэлемент 7 подсоединен через промежуточный кнвертирующий элемент 2.Выход ключевого элемента 7 подаетсяна элемент запрета 9 записи младшихразрядов и на один вход элемента 5сравнения, другой вход которого соединен с выходом элемента 3 считывания, с входом элемента 11 сбросамладших разрядов и с выходом 1 3максимальных значений а выход элемента 5 сравнения подсоединен к элементу 9 запрета записи младших разрядов, который своим выходом подключен к входу элемента 3 считывания. Выход ключевого элемента 8 подается на элемент 10 запрета записимладших разрядов и на один вход элемента б сравнения, другой вход котоРого соединен с выходом элемента 4считывания,с входом элемента 12 сброса младших разрядов и с выходом 14минимальных:значений, а выход элемента 6 сравнения подсоединен кэлементу 10 запрета записи младшихразрядов, который своим выходом под"ключен к входу элемента 4 считывания.устройство работает следующим образом,Исследуемый сигнал поступает навход преобразователя 1, в которомосуществляется преобразование значения исследуемого сигнала в цифровой код. Эти коды поступают одновременно на входы 17 и 18 экстрематоров 15 и 16. Знаковый разряд аналого-циФрового преобразователя пос- ЗОтупает на знаковый вход 20 экстрематора 16, Инверсное значение знакового разряда поступает на знаковый вход19 зкстрематора 15 через инвертирующий элемент 2. При положительных 35значениях исследуемого сигнала знаковый сигнал, поступающий на ключевой элемент 7, состоящий из схемысравнения по И разрядам, разрешаетпрохождение 1, , И разрядов с 4 Овходов 17/1 . 17/ на первый элемент 9 запрета записи младшего разряда по 1.И - 1 разрядам.Элементы 5 сравнения, собранные насхемах логического суммирования и 45инвертирования, любого старшего разряда выдают потенциал запрета записимладших разрядов в том случае, еслив этом старшем разряде на входе 17экстрематора 15 низкий потенциал,50 а на выходе 13 максимальных значений - высокий потенциал. Каждый старший элемент 5 сравнения подает запрет на все младшие разряды элемента 9 запрета записи младшего разряда.Элементы 9 запрета записи младшего разряда собраны на схемах логического суммирования, их выход подсоединен к входу 21 установки в единичное состояние триггеров соответствующих разрядов элемента 3 считывания. При отсутствии запрета на запись младших разрядов входной код записывается на триггерах элемента 3 считыванияЗапись единицы в каждый старший разряд по логике двоичного счета обязывает производить одновременное обнуление всех младших разрядов, Эту функцию выполняют элементы 11 сброса младшего разряда. Они представляют собой формирователи З короткого импульса в момент установки на триггере единичного состояния в 2 и разрядах. Схема совпадения позволяет транслировать импульс сброса любого старшего разряда на все младшие разряды зле" мента считывания с записью нулевого состояния, поданного постоянно на вход 3, управлением переписью по входу С триггеров.При отрицательных значениях исследуемого сигнала знаковый сигнал через ключевой элемент 7 отключает входы экстрематора 15 и через ключевой элемент 8 подключает в работу экстрематор 16.Назначение элемента 10 запрета записи младшего разряда, элемента 6 сравнения, элемента 4 считывания, элемента 12 сброса младших разрядов и принцип действия экстрематора 16 аналогичны, Выходной код экстрематора 16 снимается с выхода 14 минимальных значений.Таким образом, изобретение позволяет упростить устройство за счет исключения промежуточного считывающего устройства и исключения процесса перезаписи.1030773 аказ 5211/47 писно В СССР тираж 874 Под НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 5, Москва, Ж, Раушская наб.,130 лиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Кузинактор О. Юрковецкая Техред М.Костик корректорЛ. Бокшан