Пиковый детектор

/О 04 С 0 САНИЕ ЕТЕ Н АВ И.Тур ласт ет быть рольноь изо риме 3 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится кэлектрических измерений и можиспользовано в различных конизмерительных устройствах. Цретения - расширение области нения - достигается эа счет увеличения времени хранения результатов измерения. Пиковый детектор содержитблок 1 считывания и запоминания,включающий в себя амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3импульсов, элемент И 4, элемент 5 задержки, счетчик 6, регистр 7, цифроаналоговый преобразователь 8. Крометого. пиковый детектор содержит определитель 9 знака скорости изменениянапряжения, элемент 12 задержки,триггер 13 и входную 14 и выходную15 клеммы. В состав определителя 9знака входят дифференцирующая цепь10 и компаратор 11. Приведены схемыамплитудно-временного преобразователя и принципиальная электрическаясхема элемента задержки. 3 з.п.ф-лы,51015 20 25 35 40 45 50 Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в различных контрольно- регистрирующих устройствах .Цель изобретения - расширение области применения за счет увеличения времени хранения результата измеренияНа фиг, изображена функциональная схема пикового детектора; на фиг.2 - цринципиальная электрическая схема амплитудно-временного преобразователя; на фиг,3 - принципиальная электрическая схема элемента задержки.Пиковый детектор содержит блок 1 считывания и запоминания включающий в себя амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3 импульсов, элемент И 4, элемент 5 задержки, счетчик 6, регистр 7, цифроаналоговый преобразователь 8. Устройство содержит также определитель 9 знака скорости изменения напряжения, включающий в себя дифференцирующую цепь 10 и компаратор 11, 1(роме того, пиковый детектор содержит элемент 12 задержки, триггер 13 и входную 14 и выходную 15 клеммы.Вход амплитудно-временного преобразователя 2 подключен к входной клемме 14 и через дифференцирующую цепь 10 - к инвертирующему входу компаратора 11, неинвертирующий вход которого соединен с общим проводом, а выход - с информационным входом триггера 13. Выход амплитудно-временного преобразователя 2 подключен к первому входу элемента И 4, через элемент 12 задержки - к тактовому входу триггера 13, а через элемент 5 задержки - к установочному входу счетчика 6. Второй вход элемента И 4 соединен с выходом генератора 3 импульсов, а выход элемента И 4 подключен к счетному входу счетчика 6, выходы которого через регистр 7 подключен к соответствующим входам цифроаналогового преобразователя 8, выход которого соединен с выходной клеммой 5, а выход триггера 13 подключен к входу управления регистра 7.1Амплитудно-временной преобразователь 2 содержит компараторы 16 - 18, элемент 19 задержки, триггер 20, элемент 21 интегрирования, резистор 22, входную шину 23, шину 24 опорного напряжения и выходную шину 25. Триггер 20 выполнен по /2/. Выход компаратора 16 через элемент19 задержки соединен с первым входомтриггера 20 и подключен к выходнойшине 25. Второй вход триггера 20 подключен к выходу компаратора 17, а выход триггера 20 соединен с инвертирующим входом компаратора 18, выходкоторого через элемент 21 интегрирования соединен с инвертируюшими входами компараторов 16 и 7. Неинвертирующие входы компараторов 16 - 18подключены соответственно к входнойшине 23 и через резистор 22 к общемупроводу, к пине 24 опорного напряжения,Элементы 5 и 12 задержки выполнены идентично и содержат генератор 26тока, операционный усилитель 27, компаратор 28, дифференцирующую цепь 29,конденсатор 30, диод 31, входную ши-,ну 32, шину 33 опорного напряженияи выходную шину 34,Выход генератора 26 тока соединенс инвертирующими входами операционного усилителя 27 и компаратора 28,через конденсатор 30 - с общим проводом и через диод 31 - с выходомоперационного усилителя 27. Неинвертирующие входы операционного усилителя 27 и компаратора 28 подключенысоответственно к входной шине 32 и шине 33 опорного напряжения, а выход компаратора 28 через дифференцирующую цепь 29 соединен с выходнойшиной 34;Пиковый детектор работает следующим образом.При отсутствии напряжения на входной клемме 14 напряжение на выходной клемме 15 также равно нулю. При появлении напряжения на входе пикового детектора амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3, элемент И 4, элемент 5 задержки и счетчик 6, в совокупности представляющие собой аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения, непрерывно с тактовой частотой амплитудно-временного преобразователя 2 формируют на выходах счетчика 6 цифровой код, соответствующий амплитуде входного напряжения, Этот код не записывается в регистр 7, так как отсутствует сигнал с выхода триггера 13, разрешавший запись в регистр 7,и последний хранит код начальной установки, соответствующий уровню нулевого напряжения на входе пиковогодетектора.45 При достижении входным сигналомположительного экстремума на выходе,определителя 9 знака скорости изменения входного напряжения появляется5импульс, который поступает на информационный вход триггера 13. На тактовый вход последнего с выхода амплитудно-временного преобразователя 2через элемент 12 задержки поступает 10импульс эквивалентной длительности,задержанный на максимальное времяпреобразования амплитуды в код.При совпадении сигналов по времени на входах триггера 13 на выходе 15последнего Формируется импульс, пофронту которого разрешается записьв регистр 7 амплитудного значениявходного сигнала в точке его экстремума. Это значение хранится в регистре 7 и поступает на выходную шину 15в аналоговой форме до тех пор, покавходной сигнал не достигнет другогозначения экстремума, при этом он может быть по величине меньшим, большим или равным предыдущему значению,хранящемуся в регистре 7.Амплитудно в временн преобразова тель 2 работает следующим образом,При включении питания на выходетриггера 20 присутствует отрицательное напряжение, приблизительно рав-.ное величине - Е, триггера 20, приэтом на выходе компаратора появитсяскачок положительного напряжения. По 35ложительное напряжение будет нарастать на инвертирующих входах компараторов 16 и 17 с постоянной времени,определяемой параметрами элемента 21интегрированияПри достижении выходным напряжением элемента 2 интегрирования уровня входного напряжения компаратор 16переключается в низкий уровень напряжения. Этот скачок напряжения черезпромежуток времени, определяемый величиной задержки элемента 19 задержки, приложится к первому входу триггера 20, при этом последний переключается в противоположное состояние,50при котором выходное напряжение триггера 20 равно нулю. Элемент 21 интегрирования при этом начинает разряжаться, так как на выходе компаратора 18 устанавливается низкий уровень55напряжения,1При уменьшении напряжения до нулясрабатывает компаратор 17, которыйвозвращает триггер 20 в исходное состояние, после чего описанный процесс повторяется.Таким образом на инвертирующем входе компаратора 16 формируются симметричные треугольные импульсы, а на выходе компаратора 16 и соответственно на выходной шине 25 - прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна входному напряжению.Элементы 5 и 12 задержки работают следующим образом.При поступлении положительного импульса на входную шину 32 по его фронту Формируется положительный импульс на выходе дифференциального усилителя 27, при этом через диод 31 заряжается конденсатор 30, При достижении уровня срабатывания компаратора 28 последний срабатывает и на его выходе формируется низкое напряжение.1После окончания входного импульса конденсатор 30 медленно разряжается через генератор 26 тока и при достижении порога срабатывания компаратора 28 последний возвращается в исходное состояние. Сформированный таким образом импульс напряжения дифференцируется КС-цепь. Время задержки элементов 5 и 12 задержки определяется длительностью сформированного импульса. После окончания формирования временного интервала элемент 5 (12) задержки сразу готов к формированию следующего временного интервала.Формула изобретения1. Пиковый детектор, содержащий блок считывания и запоминания, элемент задержки и определитель знака скорости изменения напряжения, например включающий в себя дифференцирующую цепь и компаратор, выход которого является выходом определителя знака скорости изменения напряжения, а вход последнего через дифференцирующую цепь соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к общему проводу, при этом входная клемма устройства соединена с входами определителя знака скорости изменения напряжения и блока считывания и запоминания, а первый выход последнего является выходом детектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет увелпчения времени хранения. результатов измерений, 1350618введен триггер, информационный входкоторого соединен с выходом определителя знака скорости изменения напряжения, тактовый вход через элемент5задержки подключен к второму выходублока считывания и запоминания, а выход .триггера соединен с входом управления упомянутого блока,2. Детектор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок считыванияи запоминания содержит амплитудновременной преобразователь, генераторимпульсов, элемент И, элемент задержки, счетчик, регистр и цифроаналоговый преобразователь, выход которогоявляется первым выходом блока считывания и запоминания, а вход амплитудно-временного преобразователя является входом упомянутого блока, приэтом выход амплитудно-временного преобразователя подключен к второй выходной шине блока считывания и запоминания и к первому входу элементаИ, второй вход последнего соединенс выходом генератора импульсов, авыход подключен к счетному входусчетчика, установочный вход которогочерез элемент задержки соединен спервым входом элемента И, а выходысчетчика через регистр подключены ксоответствующим входам цифроаналогового преобразователя, при этом входуправления регистра является входомуправления блока считывания и запоминания,3. Детектор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что амплитудно-временной преобразователь содержит элементы интегрирования, три компаратора, резистор, элемент задержки и триггер Турченкова, первый вход которого через элемент задержки соединен с выходом первого компаратора и выходной шиной преобразователя, второй вход подключен к выходу второго компаратора, а выход соединен с инвертирующим входом третьего компаратора, выход последнего через элемент интегрирования соединен с инвертирующими входами первого и второго компараторов, при этом неинвертирующие входы первого компаратора соединены с входной шиной преобразователя и через резистор - с общим проводом, второго компаратора - с общим проводом, а третьего компаратора - с шиной опорного напряжения.4. Детектор по и .1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что элемент задержки содержит конденсатор, дифференцирующую цепь, генератор тока, диод, компаратор и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого является входом элемента задержки, инвертирующий вход подключен к выходу генератора тока и инвертирующему входу компаратора, через конденсатор соединен с общим проводом, а через диод - с собственным выходом, при этом неинвертирующий вход компаратора подключен к шине управляющего напряжения, а его выход через дифференцирующую цепь соединен с выходной шиной элемента задержки.1350618 Полешеентал оставитель ехред М.Мо каз 5282/46 Тираж 730 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рауш