Устройство для определения временного положения абсолютного максимума в реализации сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 7003 04 Р 10/04 РЕТЕНИЯ Е ПИ Н АВТОРСНО ТЕЛЬСТВУ радиотехнике пр ного положения и изобретения явля я временного положе- максимума в реализадостигается за счет ния неидентичности льного каналов, амределе лютног ния аб союзно о инс итута ала.Цел ия вли цехи си Г исключе денее Красиги опорно дов Г.И,рационных1983,с. 173 тво для опреде жения абсолютизации случайы и техника эк с. 120-126. генератор 4 тактовых импульсов, ком паратор 5, блок 20 вычитания кодов, регистр 21, дешифратор 22, индикато 23. Введены цифроаналоговый преобразователь 8, реверсивный счетчик 7 блок 10 сравнения кодов, регистр 9, триггеры 6 и 15, элементы И 11, 12, 16, 17, 18, счетчики 13, 14, 24 ЕЛЕНИЯ ВРЕНОГО МАКСИМЕ осится к измерижет быть испольскорости потокстатистической об- Вяэие ованы новые ф нкциональ з 2 САР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Щербаков В,И., ГрезЭлектронные схемы на опеусилителях. К.: Техника174. Щукин О.В. Устройения временного пол ного максимума в реалного процесса. Прибоперимента, 1955, В 2 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРННОГО ПОЛОЖЕНИЯ АБСО МУМА В РЕАЛИЗАЦИИ СИГНАПА 7) Изобретение отн льной технике и мо вано для измерения дкости и газов, в плитуды сигнала, нечной величины ра и более точно менного положени мума сигнала, На тигается при мед сигналах. Устрой гер 1, элемент И определении временпульсов и т.д.Цельются повышение точсмешения нуля и ко силения компаратоо фиксирования вреабсолютного ма 1 сибольший выигрыш дос енно изменяющихся тво содержит триг, счетчики 3 и 19,где П х макс 1 12970Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потока жидкости и газов, в статистической радиотехнике при определении временного положения импульсов и т,д.Цель изобретения - повышение точности определения временного положения абсолютного максимума в реализации сигнала за счет исключения влия ния неидентичности опорного и сигналького каналов, амплитуды сигнала, смещения, нуля и конечной величины усиления компаратора и более точного фиксирования временного положения аб солютного максимума сигнала, Наибольший выигрыш достигается при медленно изменяющихся сигналах,На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры, поясняю щие его работу.Устройство содержит триггер 1,элемент И 2 и счетчик 3, вход сброса которого соединен с 8-входом триггера 1 и шиной "Пуск", а выход - с К-входом триггера 1, генератор 4 тактовых импульсов, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И 2, компаратор 5, сигнальный вход которого соединен с шиной Вход", 30 триггер б, 0-вход которого соединен с выходом компаратора 5, а С-вход - с инверсным выходом генератора 4 тактовых импульсов, реверсивный счетчик 7, счетный вход которого соединен с прямым выходом генератора 4 тактовых импульсов, вход управления реверсом - с инверсным выходом триггера б, а выход через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8 - с опор ным входом компаратора 5, причем к опорному входу ЦАП 8 подключена шина опорного напряжения Ц , последовательно соединенные с выходом счетчика 7 регистр 9 и блок 10 сравнения 45 кодов, второй вход которого соединен с выходом счетчика 7, а вход сброса регистра 9 - с шиной "Пуск", элементы И 11 и 12, первые входы которых соединены с прямым выходом генерато ра 4 тактовых импульсов, а вторые соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 6, счетчики 13 и 14, счетные входы которых соединены соответственно с выходами элементов 55 И 11 и 12, а входы сброса соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 6, триггер 15, Я и К-входы которого соединены соответственно с 03 2выходами счетчиков 13 и 14, элементы 16; 17 и 18 И, вторые входы элементов И 17 и 18 и третий вход элемента 16 соединен с выходом блока 10 сравнения кодов, первые входы элементов И 17 и 18 - соответственно с выходами счетчиков 13 и 14, первый вход элемента И 16 - с инверсным выходом триггера б, а второй вход - с выходом триггера 15, последовательно соединенные счетчик 19, блок 20 вычитания кодов, регистр 21, дешифратор 22 и индикатор 23, причем счетный вход счетчика 19 соединен с выходом элемента И 2, а Б-вход - с выходом элемента И 18 и входом синхронизации регистра 9, вход синхронизации регистра 21 соединен с выходом счетчика 3, счетчик 24, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 16, вход сброса - с выходом элемента И 17, а выход - с вторым входом блока 20 вычитания кодов.Устройство работает следующим образом,По сигналу "Пуск" производится сброс счетчика Зи регис.тры 9 и взводится триггер 1. Счетные импульсы (фиг.2 г) с прямого выхода генератора 4 тактовых импульсов через элемент И 2 поступают на счетный вход счетчика 3, который после переполнения вырабатывает сигнал "Стоп", Сбрасывает триггер 1, в результате чего формируется измерительный интервал (фиг.2 а) времени Т = Т - . КомпараЭ отор 5, триггер 6, реверсивный счетчик 7 и ЦАП 8 образуют аналого-цифровой преобра.зователь (АЦП) следящего типа.Величина опорного напряжения 1о ЦАП 8, частота 1, генератора 4 и число двоичных разрядов и реверсивного счетчика 7 и ЦАП 8 выбираются из ус- ловий х) 1.1; п 1 о 8, К;- наибольшее значение входного сигнала,К - коэффициент усиления компаратора 5,При поступлении сигнала Пх на вход следящего АЦ 11 на выходе компаратора 5 и на прямом и инверсном выходах триггера 6 образуются соответствен3 1 "970 но последовательности импульсов (фиг.2 в,д,е), Последовательности импульсов. (фиг.2 д,е) с прямого и инверсного выходов триггера 6 поступают соответственно на входы элемен 5 тов И 11 и 12, на другие входы которых поступают импульсы (фиг.22) с прямого выхода генератора 4 тактовых импульсов. На выходах элементов И 11 и 12 образуются соответственно пос ледовательности импульсов (фиг.2 ж,з). Причем появление импульсов (фиг.2 ж) соответствует нарастанию ступенчатого Ьпорного сигнала (фиг26) с выхода ЦАП 8, а появление импульсов (фиг.2 з) - его уменьшению, Последовательности импульсов (2 ж,з) поступают на счетные входы соответственно счетчиков 13 и 14, на входы сброса которых поступают соответственно 20 последовательности импульсов (фиг.2 е), Счетчики 13 и 14 являются счетчиками по модулю м ) 3, на выходах которых после сброса появляется импульс после второго и через каждые (м) пос ледующие (до сброса) счетные импульсы. На фиг.2 показана работа устройства с использованием счетчиков 13 и 14 по модулю м=3.На выходе счетчика 13 в резуль тате счета образуется последовательность импульсов (фиг.2 и), соответствующая нарастанию входного сигнала 11, а на выходе счетчика 14 - последовательность импульсов (фиг.2 к),соответствующая снижению уровня входного сигнала Бх. Триггер 15 формирует интервалы времени (фиг.2 л) от начала нарастания входного сигнала Ух до начала спада Бх, т.е. по последо вательности (фиг.2 и) от счетчика 13 триггер 15 взводится, а сбрасывается последовательностью (фиг.2 к) от счетчика 14, Так как в начальный мо-, мент времени й регистр 9 сброшен в 45 нулевое состояние, то на выходе блока 10 сравнения кодов устанавливается сигнал (фиг.2 м), показывающий,что код счетчика 7, пропорциональный текущему значению уровня опорного сиг нала (фиг.26), больше кода регистра 9, и разрешающий прохождение сигналов через элементы И 16-18.Сигналы (фиг.2 и,к) от счетчиков 13 и 14, проходя через элементы И 17 55 и 18 устанавливают счетчики 24 и 19 в исходное состояние. Причем счетчик 24 сбрасывается в нулевое состояние,03 4а вычитающий счетчик 19 устанавливается в состояние, соответствующее объему счетчика 3.Счетчик 24 начинает счет послекаждого импульса в последовательности (фиг.2 и), прошедшего элемент И 17. Начиная с момента времени С входной сигнал Ь изменяется в пределах одной ступеньки" выходного напряжения ЦАП 8. В следствие этого в счетчике 24 за интервал времени от , дозаписывается код, численное значение которого равно целой части (1) Г /2, поскольку с инверсного выхода триггера 6 через элемент И 16 на счетный вход счетчика 24 приходит в это время последовательность импульсов с частотой Г /2.Счет длится до момента временикогда после первых двух спадов 2подряд ступенчатого опорного сигнала (фиг.26) проходит сброс триггера 15 и запрещается прохождение счетных импульсов через элемент И 16. Одновременно происходит установка счетчика 19 в исходное состояние и начинается обратный счет импульсов с частотой Т с прямого выхода генератора 4 тактовых импульсов, прошедших через элемент И 2,Одновременно о установкой счетчика 19 импульсами (фиг.2 н) с выхода элемента И 18 производится запись в регистр 9 кода К 1 с выхода счетчика 7, соответствующего уровню опорного сигнала (фиг.26) в момент времениНа выходе блока 10 сравнения ко 2дов исчезает разрешающий сигнал (фиг.2 м) и элементы И 16-18 запираются. Разрешающий сигнал (фиг.2 м) появляется только после превышения опорным сигналом (фиг.26) уровня, соответствующего коду К 1, после чего работа устройства аналогична работе в инте 7 вале времени (С -С ).В момент времени С очередной раз на выходе элемента И 18 появляется импульс. Счетчик 19 устанавливается в исходное состояние и начинает обратный счет, В регистре 9 записывается код К 2 (фиг.2). В счетчике 24 хранится целая часть числа (С -С ) Г /2.Если до окончания времейи Т уровень сигнала (фиг.26) не превышает уровень, соответствующий коду К 2 регистра 9, то все последующие после момента времени с импульсы не проходят через элементы И 16-18. По окон 5 12 чании времени Т останавливается обратный счет второго счетчика 19 (срабатывает триггер 1 и закрывает эле"- мент И 2), .с выхода которого код поступает на суммирующий вход блока 20 вычитания кодов, на вычитающий вход которого поступает код с выхоца счетчика 24. Разность кодов с выхода блока 20 вычитания кодов в момент времени С импульсом переполнения счет 3чика 3 переписывается в регистр 21,с которого через дешифратор 22 поступают на индикатор 23, где производится отображение информации. В момент времени 1 в счетчике 24 записывается число И, = Т,Й /2, а в момент времени й (конец времени изме 3рения) в счетчике 19 записывается число И = Т-Т ) ГНа выходе блока 20 вычитания кодов устанавливается код И = И - М, = Т-Т -Т, /2) й - Т Г .Это значение кода ропорциох онально величине времени Т, равной времени от начала измерения , до момента Спрохождения абсолютного максимума сигнала.Очевидно, что погрешность измерения практически не зависит от смещения нуля компаратора 5, так как экстремумы входного сигнала и выходного (апроксимирующего) сигнала ПАЛ 8 совпадают по времени с погрешностью апроксимации ва = 1 Игде йо - частота генератора 4 тактовых импульсов.формула изобретения Устройство для определения временного положения абсолютного максимума в реализации сигнала, содержащее первый триггер, прямой выход которого подключен к первому взводу первого элемента И, выход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выход первого счетчика подключен к синхровходу первого регистра и В.-входу первого триггера,а вход сброса первого счетчика соединен с 8-входом первого триггера и с шиной "Пуск", генератор тактовых импульсов, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, компаратор, сигнальный вход которого соединен с шиной "Вход", выходы второго счетчика подключены к суммирующему входу блока вычитания кодов, выходы которого через последовательно соединенные первый регистр97003 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 и дешифратор подключены к входам индикатора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьшения точности, в него введены цифроаналоговыйпреобразователь, реверсивный счетчик,блок сравнения кодов, второй регистр,второй и третий триггеры, второй,третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, третий, четвертый и пятыйсчетчики, причем прямой выход генератора тактовых импульсов подключен кпервым входам второго и третьего элехйнтов И и к счетному входу реверсивного счетчика, вход управления реверсом которого подключен к инверсному выходу второго триггера, второмувходу третьего элемента И, входусброса третьего счетчика и первомувходу четвертого элемента И, второйвход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, Б-вход которого соединен с выходом третьегосчетчика и первым входом пятого элемента И, Е-вход третьего триггерасоецинен с выходом четвертого счетчика и первым входом шестого элемента И, выход которого подключен кБ-входу второго счетчика и синхровходу второго регистра, вход сбросакоторого соединен с шиной "Пуск", авыходы с первыми входами блока сравнения кодов, вторые входы которогоподключены к выходам реверсивногосчетчика, информационным входам второго регистра и информационным входам цифроаналогового преобразователя, сигнальный вход которого подключеи к шине опорного напряжения, а выход - к опорному входу компаратора,выход которого подключен к 0-входувторого триггера, С-вход которогосоединен с инверсным выходом генератора тактовых импульсов, а прямойвыход - с вторым входом второго элемента И и входом сброса четвертогосчетчика, счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента И,счетный вход третьего счетчика соединен с выходом второго элемента И,выход блока сравнения кодов подключен к вторым входам пятого и шестогоэлементов И и третьему входу четвертого элемента И, выход которого подключен к счетному входу пятого счетчика, вход сброса которого подключенк выходу пятого элемента И, а выходы - к вычитающему входу блока вычитания кодов.1297003 Составитель Л, Плетнева Касарда Техред А.Кравчук Корректор С. Чедак Тираж 371 Государственного делам изобретений Москва, Ж, Раушаказ 778 Подписноекомитета СССРи открытийская наб.,КИПИ д. 4/5 3035 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4