Многоканальный различитель максимального сигнала

(59 4 Н 03 К 17/6 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ы с Чсщано 5 каО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР843229, кл. Н 03 К 17/00, 10.08.79.Авторское свидетельство СССР12 15 172, кл. Н 03 К 17/62, 1984, (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РАЗЛИЧИТЕЛЬ МАКСИМАЛЬНОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к радиотехнике и автоматике и может использоваться для управления различными устройствами в канале, где уровень сигнала строго максимален, а также для осуществления "весовой" обработки сигнала. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей за счет одновременного с определением максимального сигнала ранжированиясигналов по амплитуде. Устройствосодержит в каждом канале инвертирующий 2 и неинвертирующий 3 усилители,блоки 6, 7 электронной развязки,вентильные элементы 8, 9, усилители12, 13, компараторы 14, 15, эл-тыИ 16, 17. Введение в каждый каналпрерывателей 4, 5, элементов И 18, 19,НЯ-триггеров 20, 21, линий 10, 11задержки, формирователей 22, 23 импульсов, регистров 24, 25, а такжеобщих для всех каналов двух элементовИЛИ 28, 29, счетчика 30 и дешифратора 31 позволяет выделить сигнал любой амплитуды, ранжировать сигналпо амплитуде, определить каналотсутствующим сигналом. 1 ил, 1277376 110 Изобретение отйосится к радиотех" нике и автоматике и может быть использовано для управления различными устройствами в канале, где уровень сигнала строго максимален, для управления различными устройствами в Н каналах в зависимости от амплитуды сигналов, а также для осуществления весовой обработки сигналов.Цель изобретения - ранжирование всех сигналов по амплитуде, выделение сигналов любой амплитуды и автоматическое определение каналов с отсутствующими сигналами.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.1Многоканальный различитель максимального сигнала выполнен на каналах 1. 1-1.М, каждый из которых содержит инвертирующий 2 и неинвертирующнй 3 усилители, первый 4 и второй 5 прерыватели, первый 6 и второй 7 блоки оптоэлектронной развязки, первый 8 и второй 9 вентильные элементы, первую 10 и вторую 11 линии задержки, первый 12 и второй 13 усилители, первый 14 и второй 15 компараторы, первый 16 и второй 17 элементы И, третий 18 и четвертый 19 элементы И, первый 20 и второй 21 КБ-триггеры, первый 22 и второй 23 формирователи импульсов, первый 24 и второй 25 регистры. Кроме того, многоканальный различитель максимального сигнала содержит общую нагрузку 26, источник 27 опорного напряжения, первый 28 и второй 29 элементы ИЛИ, двоичный счетчик 30, дешифратор 31, причем в каждом канале 1.1 - 1.И входы инвертирующего 2 и неинвертирующего 3 усилителей подключены к входной шине 32, а их выходы подключены к входам первого 6 и второго 7 блоков оптоэлектронной развязки через прерыватели 4 и 5 соответственно, первые выходы которых подключены соответственно к входам первого 8 и второго 9 вентильных элементов, выходы которых соединены с первым входом общей нагрузки 26, второй вход которой подключен к общей шине, вторые и третьи выходы блоков оптоэлектронной развязки подключены соответственно к первым и вторым входам первого 12 и второго 13 усилителей, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого 14 и второго 15 компараторов, выход первого компаратора 14подключен к инверсному входу второго17 элемента И и к соответствующиминверсным входам первого и второгоэлементов И остальных Кканалов, авыход второго компаратора 15 подключен к инверсному входу первого 16элемента И и к соответствующим инверсным входам первого и второго элементов И остальных Иканалов, прямые входы первого 16 и второго 17элементов И всех М каналов соединеныс выходом общей нагрузки, вторыевходы первого 14 н второго 15 компараторов всех И каналов подключены к источнику 27 опорного напряжения.Также в каждом канале выходы инвертирующего 2 и неинвертирующего 3 усилителей подключены к входам первого 4 и второго 5 прерывателей, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первой 10 и второй11 линий задержки, выходы первого 4и второго 5 прерывателей подключенысоответственно к входам первого 6 ивторого 7 блоков оптоэлектроннойразвязки, выходы первого 16 и второго 17 элементов И подключены соответственно к первым прямым входам третьего 18 и четвертого 19 элементов И,выходы которых связаны с входамипервого 20 и второго 21 КБ-триггеров,выходы которых подключены соответственно к первой 10 и второй 11 линиямзадержки и входам первого 22 и второго 23 формирователей импульсов,выходы которых связаны соответственно с первыми входами первого 24 ивторого 25 регистров, выходы первого16 и второго 17 элементов И М каналов подключены к 2 И входам первогоэлемента ИЛИ 28, выход которого связан с первым входом двоичного счетчика 30, первый выход которого соединен с третьими входами первого 24 ивторого 25 регистров И каналов, авторой выход через второй элементИЛИ 29 соединен с вторым входом счетчика 30, выходы регистров 24 и 25 каналов прдключены к 2 И входам дешифратора 31, причем вторые инверсныевходы третьего 18 и четвертого 19элементов И И каналов, К-входы КБтриггеров 20 и 21 И каналов и второйвход счетчика 30 объединены и соединены с виной установки "030 35 40 45 50 %5 Устройство работает следующим образом.3 27Многоканальный различитель максимального сигнала автоматически анализирует сигналы, поступающие на входные шины 32 всех каналов 1.1- 1.М независимо от полярности. В каждом из каналов 1.1-1.М инвертирующий усилитель 2 преобразует сигналы отрицательной полярности в сигналы положительной полярности. При этом прохождение сигнала и логика работы схемных элементов, подключенных к выходу инвертирующего усилителя 2, полностью аналогичны прохождению сигнала и логике работы схемных элементов, подключенных к выходу неинвертирующего усилителя 3 при поступлении на входную шину 32 сигналов положительной полярности. Поскольку все каналы 1.1-1.М аналогичны, ниже описывается работа одного из каналов 1.1-1.М при поступлении на входные шины сигналов отрицательной полярности.В исходном состоянии при отсутствии входных сигналов регистры 24 и д 25, КЯ-триггеры 20 и 21 находятся в нулевом состоянии, а все разряды вычитающего счетчика 30 - в единичном состоянии.В каждом из каналов 1.1-1.М инвертирующий усилитель 2 преобразует сигналы отрицательной полярности в сигналы положительной полярности, При этом оказывается открытым только тот вентильныи элемент 8 (9), сигнал на аноде которого максимален. Ос- З 5 тальные вентильные элементы 8 (9) за счет перераспределения потенциалов заперты. Через открытый вентильный элемент 8 и прерыватель 4 протекает ток, который регистрируется первым блоком 6 оптоэлектронной развязки, на втором и третьем выходах которого создается разность потенциалов, которая поступает на входы первого усилителя 12, на выходе М которого устанавливается напряжение, пропорциональное разности потенциалов. Если напряжение на выходе первого усилителя 12 превышает напряжение источника 27 опорного напряже ния, то на выходе первого компаратора 14 появляется напряжение, соответствующее уровню логической "1". Опорное напряжение выбирается из условия регистрации минимально допус тимого тока в цепи включения первого блока 6 оптоэлектронной развязки, Применение блоков 6 и 7 оптоэлектрон 7376 4ной развязки для регистрации тока в цепи сработавшего канала 1.1-1.М позволяет обеспечить однозначное срабатывание каналов 1, 1-1.М при переменной амплитуде максимального сигнала, а .также осуществить гальваническую развязку между входными 32 и выходными 33 шинами. При протекании тока через открытый вентильный элемент 8 создается падение напряжения на общей нагрузке 26 . Общая нагрузка выполнена таким образом, что при протекании через нее тока независимо от уровня максимального сигнала на ее выходе создается падение напряжения, значение которого лежит в диапазоне логической "1" первого 16 и второго 17 элементов И. Сигнал, соответствующий уровню логической "1", с выхода сработавшего первого компаратора 14 поступает на инверсный вход второго элемента И 17 данного канала, а также на инверсные входы первого 16 и второго 17 элементов И остальных Мканалов. На прямой вход первого 16 и второго 17 элементов И всех каналов .1-1,М поступает напряжение логической " 1" с выхода общей нагрузки 26. При этом логическая "1" присутствует только на выходе первого элемента И 16 рассматриваемого канала, на входной шине 32 которого присутствует максимальный сигнал, так как на инверсные входы первого элемента 16 поступает напря"жение логического "0" с выходов несработавших компараторов .14 и 15 всех каналов 1.1-1.М, а на прямом входе присутствует напряжение логической "1", поступающее с общей нагрузки 26. Напряжение логической " 1" с выхода,первого элемента И 16 поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 28 ,и на первый вход третьего элемента И 18. Напряжение логической "1" с выхода первого элемента ИЛИ 28 поступает на первый вход вычитающего счетчика 30, все разряды которого находились до этого в единичном состоянииВ результате воздействия логической "1" на первый вход вычитающего счетчика 30 двоичное число на его выходе уменьшается на единицу. Так как на первый вход третьего элемента И 18 поступает напряжение логической "1", а на его второй инверсный вход напряжение, соответствующее уровню логического "0", то на выходе третьего элемента И 18 появится нап1277376 Ьеще меньшей амплитудой, и так далее,те. каждый из М выходов дешифратора 3 1 управляется каналом с вполнеопределенным рангом,После ранжирования М сигналов двоичное число на выходе счетчика 30 будет равно минимальному числу (например, нулю), и на втором выходе счетчика 30 появится напряжение, соответствующее уровню логической "1",которое через второй элемент ИЛИ 29поступает на второй вход счетчика 30,на К-входы первого 20 и второго 21КБ-триггеров М каналов, на вторыевходы первого 24 и второго 25 регистров каналов, на инверсные вторые входы третьего 18 и четвертого 19 элементов И и устанавливает все разрядысчетчика 30 в единичное состояние, апервый 20 и второй 21 КБ-триггеры,а также первый 24 и второй 25 регистры - в нулевое состояние. После установки всех разрядов счетчика 30в единичное состояние на его второмвыходе появится напряжение, соответствующее уровню логического "0", Вкачестве второго выхода счетчика 30может быть использован, например, выход элемента И, входы котрого соединены с инверсными выходами разрядовсчетчика 30.Таким образом, многоканальный различитель максимального сигнала авторяжение, соответствующее уровню ло" гической " 1", которое поступает на Б-вход КБ-триггера 20 и устанавливает его в единичное состояние. Напряжение, соответствующее уровню логической " 1", с выхода КБ-триггера 20 через линию 10 задержки поступает на второй вход первого прерывателя 4 и отключает канал с максимальным уровнем сигнала. Одновременно напряжение 10 логической " 1" с выхода КБ-триггера 20 поступает на вход первого формирователя 22 импульсов, на выходе которого появляется видеоимпульс, длительность которого должна быть мень" 15 ше либо равна длительности времени задержки линии 10 задержки. Видеоимпульс с выхода первого формирователя 22 импульсов поступает на первый вход регистра 24, в результате чего 20 происходит считывание двоичного числа со счетчика 30 в первый регистр 24. Данное двоичное число является рангом максимального сигнала. Это двоичное число с выхода первого ре гистра 24 поступает на первый вход дешифратора 31 с 2 М входами, На первом из М выходов дешифратора 31 появляется напряжение, соответствующее сигналу с максимальной амплитудой. З 0 Время задержки ас линии 10 задержки определяет общее время ранжирования сигналов, равное МЬТ.После отключения канала с макси-. мальным уровнем сигнала происходит анализ оставшихся М - 1 сигналов, иэ которых аналогичным образом определяется сигнал с максимальной амплиту.дой. При этом двоичное число на вычитающем счетчике уменьшится еще на40единицу, что соответствует рангу сигнала, амплитуда которого меньше сигнала с максимальной амплитудой, нобольше амплитуд оставшихся М - 2сигналов. 45Ранги анализируемых сигналов хранятся в регистрах 24 и 25 каналов имогут быть использованы для весовойобработки сигналов.Таким образом, на Мыходах дешифратора 3 1 появятся сигналы в строго определенной последовательности.Например, на первом выходе появитсясигнал, соответствующий каналу с максимальной амплитудой, на втором - 55сигнал, соответствующий каналу сменьшей амплитудой, на третьем -сигнал, соответствующий каналу с матически возвращается в исходноесостояние и при наличии сигналов навходной шине 32 снова производит ран"жирование сигналов, Время ранжирования сигналов, а следовательно, идлительность времени задержки линиизадержки определяется минимальнойдлительностью ранжируемых сигналов. В случае, если сработают вентильные элементы 8 и 9 в двух и более каналах, то согласно выбранной логике работы первого 16 и второго 17 элементов И всех М каналов сигналы на выходных шинах 33 всех каналов будут отсутствовать, Этим обеспечивается ранжирование сигналов, амплитуды которых различны. Формула изобретения Многоканальный различитель максимального сигнала, выполненный на М каналах, каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертирующий усили1277376 Составитель Л.СкобелеваТехред И.Попович Корректор А.Тяско Редактор М.Петрова Заказ 6759/56 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,7тели, первый и второй блоки оптоэлектронной развязки, первый и второй вентильные элементы, первый и второй 1 усилители, первый и второй компараторы, первый и второй элементы И и 5 источник опорного напряжения, причем в каждом канале входы инвертирующе. го и неинвертирующего усилителей подключены к входной шине, первые выходы блоков оптоэлектронной развяз - 10 ки подключены соответственно к входам первого и второго вентильных элементов, выходы которых соединены с первым входом общей нагрузки, второй вход которой подключен к общей шине, 15 а вторые и третьи выходы блоков оптоэлектронной развязки подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго усилителей, выходы которых соединены соответственно с 20 первыми входами первого и второго компараторов, выход первого компаратора подключен к инверсному входу второго элемента И и к соответствующим инверсным входам первого и второго 25 элементов И остальных М - 1 каналов, а выход второго компаратора подключен к инверсному входу первого элемента И и к соответствующим инверсным входам первого и второго элементов И 30 остальных И - 1 каналов, прямые входы первого и второго элементов И всех И каналов соединены с выходом общей нагрузки, вторые входы первого и второго компараторов всех И каналов подключены к источнику опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждый из И каналов дополнительно введены и под ключены к выходам соответственно инвертирующего и неинвертирующего усилителей первый и второй прерыватели,вторые входы которых связаны соответственно с выходами первой и второйлиний задержек, а выходы первого ивторого прерывателей связаны соответственно с входами первого и второгоблоков оптоэлектронной развязки, атакже третий и четвертый элементыИ, прямые входы которых соединены свыходами первого и второго элементовИ, а выходы связаны с Б-входами первого и второго КЯ-триггеров, а такжепервый и второй формирователи импульсов, первый и второй регистры и общие для всех каналов первый на 2 Ивходов и второй элементы ИЛИ, счетчики дешифратор на 2 И входов, при этомвыходы КБ-триггеров связаны соответственно с входами первой и второйлиний задержек и входами первогои второго формирователей импульсов,выходы которых связаны соответственно с первыми входами первого и второго регистров, первый элемент ИЛИна 2 М входов соединены входами с выходами первого и второго элементовИ И каналов, выход первого элементаИЛИ связан с первым входом счетчика,первый выход которого связан с третьими входами первого и второго регист,ров И каналов, а второй выход черезвторой элемент ИЛИ связан с вторымвходом счетчика, выходы первых и вторых регистров И каналов связаны с2 И входами дешифратора, причем вторые инверсные входы третьего и четвертого элементов И И каналов, Квходы КБ-триггеров М каналов, вторыевходы первого и второго регистровИ каналов и второй вход счетчикаобъединены и соединены с шиной установки в 0", выходы дешифратора являются выходом многоканального раз.личителя.