Устройство сравнения напряжений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ 19 С 01 К 193 ТЕНИЯ АВТО хчный полиородскоее "Автонуфриев,С,В.Под.Р,Хамидулл еспечения возм жности яющихся ях отно ы кото-. нь. Устется путемвыделения мпульсов в повто последовательнос змененне амплиту ет заданный уров ство СС и сныхное сите рых превыш Доп. к,1 ык Уст реж т иу ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для выбора канала с наибольшим выходным напряжением, а также дляоценки амплитуды импульсов и повторяющихся импульсных последовательностей. Цель изобретения - расширение области использования - достига1420656 15 ройство содержит формирователь 1,счетчики 2 и 12, многоканальныйкоммутатор 3, компараторы 4.1-4.И,П"триггеры 5,1-5.Х, многоканальный сумматор 6, пороговый элемент 7,инвертор 8, ключи 9, 18 и 19, реверсивный счетчик 10, цифро-аналоговыйпреобразователь 11, коммутаторы 13 и14, аттенюатор 15, двухпороговый комИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в технике для выбора каналас наибольшим выходным напряжением,а также для оценки амплитуды импульсов в повторяющихся импульсных последовательностях,Цель изобретения - расширение области использования путем обеспечения возможности выделения импульсовв повторяющихся импульсных последова-,тельностях, относительное изменениеамплитуды которых превышает заданный,уровень,На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемогоустройства,Устройство содержит формирователь1, первый счетчик 2, многоканальный 20коммутатор 3, компараторы 4.1-4.Ю,0-триггеры 5.1-5 Л, многоканальныйсумматор 6, пороговый элемент 7, инвертор 8, первый ключ 9, реверсивныйсчетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11, второй счетчик 12, первый коммутатор 13, второй коммутатор14, аттенюатор 15, двухпороговый компаратор 16, генератор 17 импульсов,второй ключ 18 и третий ключ 19, при 30этом входом формирователь 1 соединенс шиной дополнительного входа, выходом - со счетным входом счетчика 2,выходы которого соединены с управляющими входами многоканального коммутатора 3, информационный вход которогосоединен с шиной дополнительного входа, а выходами многоканальный коммутатор 3 соответственно соединен снеинвертируемыми входами компараторов 4. 1-4.И, выходы которых соединены паратор 16, генератор 17 импульсов.Технико-экономический эффект изобретения заключается в расширении области использования рассматриваемогообъекта как для определения каналас наибольшим" выходным напряжением,так и для относительного измеренияамплитуды импульсов и повторяющихсяимпульсных последовательностей. 1 ил,с информационными входами Э-тригге- ров 5.1-5.М и с входами многоканаль-. ного сумматора 6, выходом соединенного с входом порогового элемента 7, входом двухпорогового компаратора 16 и первым входом первого коммутатора 13.Выход порогового элемента 7 через ключевой элемент 19 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 10, а через элемент НЕ 8 и ключевой элемент 9 - с входом вычитания реверсивного счетчика 10. Сигнальные входы ключевых элементов 19 и 9 через ключевой элемент 18 соединены с выходом генератора 17 импульсов, а вход управления ключевого элемента 18 соединен с выходом первого коммутатора 13, первый вход управления которого соединен с шиной "Установка режима", с входом блокировки многоканального коммутатора ЗВторой управляющий вход первого коммутатора 13 соединен с выходом двухпорогового компаратора 16, выход реверсивного счетчика 10 соединен суправляемым входомцифроаналогового преобразователя 11, выход которого непосредственна или через аттенюатор 15 соединен через коммутатор 14 с объединенными инвертируемыми входами компараторов 4,1-4.Ы, а управляющий вход коммутатора 14 соединен с выходом счетчика 12. Установочные входы счетчиков 2 и 12 и П-триггеров соединены с шиной установки нуля.При подаче на шину установки режима "1" устройство работает в режиме относительного измерения амплитуды импульсов в повторяющихся импульсных последовательностях за два периода.14206Устройство работает следующим образом.Входной сигнал, представляющий повторяющиеся импульсные последовательности, например, положительной по.лярности с различными амплитудами,поступает на вход формирователя 1.Импульсы с выхода формирователя 1 поступают на счетный вход счетчика 2, 10сопряженного с управляющим входом коммутатора 3. Переключение коммутатора3 производится параллельным двоичнымкодом, формируемым счетчиком 2 по мере поступления на его вход импульсов 15с выхода формирователя 1. Объем счетчика 2 устанавливается равным числуимпульсов в повторяющейся импульснойпоследовательности. При этом на выходах коммутатора 3 последовательно 20вьщеляются импульсы в соответствиис их порядковыми номерами в повторяющейся последовательности. Таким образом, на первом выходе коммутатора 3выделяются первые в порядке следования импульсы из входной последовательности, на втором - вторые импульсыи так далее в соответствии с их поРядком следования,При поступлении на неинвертирую- Зощий вход компаратора 4 первого импульса положительной полярности на его. выходе формируется уровень напряжения "1". Одновременно на выходе многоканального сумматора 6 также формируется уровень "1", который черезкоммутатор .13 поступает на управляющий вход ключа 18Одновременно уровень "1" с выхода порогового элемента 7 поступает на управляющий входключа 19, разрешая прохождение импульсов с выхода генератора 17 черезоткрытые ключи 18 и 19 на вход"Сложение" реверсивного счетчика 10.Каждый импульс, поступивший на вход 45"Сложение" реверсивного счетчика 10,на одну ступеньку, равную шагу квантования., повышает уровень напряженияна выходе цифроаналогового преобразователя 11. Напряжение с выхода цифро Оаналогового преобразователя 11 черезкоммутатор 14 поступает на объединенные инвертирующие входы компараторов4,1-4.М.Когда уровень напряжения на инвертирующих входах компараторов 4,14,М на один шаг квантования превыситамплитуду импульса на первом выходекоммутатора 3, на выходе компаратора 564 установится уровень напряжения,равный уровню "0. На выходе многоканального сумматора 6 также устанавливается уровень "0", накладываюМщий запрет на прохождение импульсовс выхода генератора 17 через ключи 18и 19 на вход "Сложение" реверсивногосчетчика 10,Если на втором выходе коммутатора 3 амплитуда импульса оказываетсяменьше уровня напряжения, установленного на выходе цифроаналоговогопреобразователя 11, то ключи 18 и 19 остаются в закрытом состоянии.Если, например, на М-м выходе коммутатора 3 амплитуда импульса превышает уровень напряжения, установленный на выходе цифроаналогового преобразователя 11, то на выходе компаратора 4.М формируется уровень напряжения, равный уровню "1" и импульсы свыхода генератора 17 через открытыеключи 18 и 19 вновь поступают на вход"Сложение" реверсивного счетчика 10.При этом напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 11 вновьначинает возрастать.Таким образом, на выходе цифроаналогового преобразователя 11 послепрохождения первой серии импульсовиз повторяющейся импульсной последовательности с точностью до одного шага квантования цифроаналогового преобразователя 11 установится .уровеньнапряжения, равный значению максимальной амплитуды в импульсной последовательности,После прохождения первой серии импульсов на выходе счетчика 2 вновьустанавливается значение начальногодвоичного кода, открывающего первыйканал коммутатора 3. Одновременно им"пульс переполнения с выхода счетчика 12 переводит коммутатор 14 в такоесостояние, при котором напряжение наобъединенные инвертирующие входы ком-,параторов 4.1-4.М начинает поступатьс выхода аттенюатора 15. При этомкоэффициент ослабления аттенюатора 15соответствует допустимому относительному изменению амплитуды импульсовв повторяющейся последовательности.Уровень напряжения с выхода счетчика 12 поступает также на тактовыевходы 0-триггеров 5.1-5,М. Посколькусчетчик 12 представляет собой счетчик с защелкой (2), то его состояниене меняется с приходом импульсов изследующей серии,Таким образом, при прохождениивторой серии импульсов из повторяю 5щейся импульсной последовательностина выходах компараторов 4.1-4.Н,. со"ответствующих порядковым: номерам импульсов, относительное изменение амплитуды которых не превышает заданного значения, формируются уровни "1".Логические уровни напряжений с выходов компараторов 4.1-4.Ы записываются. в Э-триггеры 5. 1-5.Н, которые выполняют функции элементов памяти.Для перехода к анализу импульсныхпоследовательностей с другим числомимпульсов в серии необходимо изменить соответствующим образом объемысчетчиков 2 и.12.Величина допустимого относительного изменения амплитуды задается с помощью изменения коэффициента ослабления аттенюатора 15.Рассматриваемое техническое устройство работает в режиме сравненияпостоянных входных напряжений.Режим указанной работы обеспечивается подачей сигнала "0" на шину"Установка режима". При этом блокируется многоканальный коммутатор 3,а к управляющему входу ключевого элемента 18 с помощью коммутатора 13подключается выход двухпорогового.компаратора 16.35В режиме сравнения сигналов устройство работает следующим образом.Сигнальными входами устройства яв". ляются неинвертирующие входы компараторов 4. 1-4.М. 40Если в какой-то момент времени на неинвертирующихвходах сразу несколько компараторов 4.1-4.М присут ствуют уровни напряжения положительной полярности большие, чем уровень 45 напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, то на выходах этих компараторов присутствуют уровни "1". Каждый такой уровень напряжения, поступая на соответствующий вход многоканального сумматора 6, увели 50 чивает уровень напряжения на его выходе на величину ДЦ. Таким образом, уровень напряжения на выходе многоканального сумматора 6 определяется выражением Б ш ДБ, где ш - число ка-налов, в которых на данный момент времени уровень их выходного напряжения превышает уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11.Напряжение с выхода многоканального сумматора 6 одновременно поступает на вход двухпорогового компаратора 16 и на вход порогового элемента 7. Компаратор 16 представляет собой сдвоенный компаратор с допусковой зоной входного сигнала, равной 0,8- 1,2 дП, Если напряжение на выходе многоканального сумматора 6 находится в укаэанной допусковой зоне, то это означает, что только один из компараторов 4.1-4,М имеет на выходе уровень "1" и этот компаратор соответствует каналу, имеющему на данный момент временй наибольшее выходное напряжение. При этом уровень "0" с выхода компаратора 16 закрывает ключ 18.Если уровень напряжения на выходе многоканального сумматора 6 имеет значение 0,8 ЮЖ,)1,2 дП, т.е. выйдет из допусковой зоны компаратора 16, что соответствует тому, что несколько компараторов 4 (по крайней мере два) имеют на своих выходах уровни. "1", то в этом случае на выходе двухпорогового компаратора 16 также формируется уровень "1", который открывает ключ 18 и управляющие импульсы с выхода генератора 17 проходят на входы ключей 9 и 19. Одновременно пороговый элемент 7 при Б1,2 Ю формирует на сво- ем выходе уровень "1", который открывает ключ 19. При этом управляющие импульсы с выхода генератора 17 через открытые ключи 19 и 18 проходятна вход "Сложение" реверсивного счетчика 10, что вызывает увеличение уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 и приводит к появлению уровней "0" на выходах компараторов 4. При этом уровень напряжения на выходе многока. нального сумматора 6 дискретно уменьшается до тех пор, пока не попадет в допусковую зоны двухпорогового компаратора 16, который закрывает ключ 18, На этом заканчивается про-. цесс определения канала с наибольшим выходным напряжением.Если в выбранном канале уменьшится уровень выходного напряжения, то на выходе сумматора 6 уровень напряжения будет близок нулю, т.е. выйдет из допусковой зоны компаратора 16. При этом уровнем "1" с выхода компаратора 16 открывается ключ 18. Одно.1420656о р м у л а изобретения Составитель В,ЯкимовРедактор М.Петрова Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик Заказ 4334/57 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 временно при уровне выходного напряжения сумматора 6, равного П 0,8 Ю, пороговый элемент 7 формирует на своем выходе уровень напряжения, равный уровню 0, которымзакрывается ключ 19 и открываетсяключ 9. При .этом управляющие импульсы с выхода генератора 17 через открытые ключи 18 и 9 проходят на вход 10"Вычитание" реверсивного счетчика 10.Каждый импульс, поступивший на вход"Вычитание" реверсивного счетчика 10,на одну ступеньку уменьшает уровеньнапряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11. Это приводитк тому, что уровень напряжения навыходе цифроаналогового преобразователя 11 станет меньше одного из уровней входного напряжения, что приведет к появлению уровня "1" на выходе компаратора 4, соответствующегоканалу, имеющему на данный моментвремени наибольшее выходное напряжение, 25Таким образом, в режиме сравнения входных напряжений выделяетсяканал, имеющий на данный момент времени наибольшее выходное напряжение.Технико-экономический эффект изобретения заключается в расширении области использования рассматриваемогообъекта как для определения каналас наибольшим выходным напряжением,так и для относительного измеренияамплитуды импульсов в повторяющихсяимпульсных последовательностях,40Устройство сравнения напряжений по авт. св, Р 924846 о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области использования путем обеспечения возможности выделенияимпульсов из повторяющихся импульсных последовательностей, относительное изменение амплитуды которых превышает заданный уровень, в него введены три коммутатора, два счетчика,формирователь, М Р-триггеров, шиныдополнительного входа, режима и установки нуля, при этом шина дополнительного входа через формировательсоединена со счетным входом первогои второго счетчиков и с сигнальнымвходом третьего многоканального коммутатора, управляющий вход которогосоединен с выходом первого счетчика,а выходами третий многоканальный коммутатор соединен соответственно с неинвертирующими входами компараторов,выходы которых соответственно соединены с информационными входами всехБ Р-триггеров, выход второго счетчика соединен с объединенными тактовыми входами Х 0-триггеров и входомуправления второго коммутатора, первый сигнальный вход которого соединенс выходом цифроаналогового преобразователя и через аттенюатор - со своим .вторым сигнальным входом, а выходвторого коммутатора соединен с инверсными входами коммутаторов, первыйкоммутатор управляющим входом соединен с шиной установки режима и с входом блокировки третьего многоканального коммутатора, первый сигнальныйвход которого соединен с выходом многоканального сумматора, а второй сигнальный вход - с выходом двухпорогового компаратора, выходом первый ком"мутатор соединен с управляющим входом второго ключа, входы установкипервого, второго счетчиков, реверсивного счетчика и Э-триггвров соединены с шиной установки нуля.