Анализатор экстремальных значений аналогового сигнала

СОЮЗ СОМ:ТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН СПУБЛИ С 7/ НИЕ РЕТЕНИ ожет бытьанин систе но при про атического ия, а такж нал ог овыхЦель - у ен тиро- управавто пр егулироваванин на ни мод сли ычиитут ильд ич еных машина арам содержит за ый дифференатор 3, втоторой компараСС984СР модуло сигн ЗНАЧЕ тригг 9, 1 блок а, вто4 ил,област ин ТВЕННЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОЩРЫТИЯМСССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4274172/24-24 (22) 01.07,87 (46) 07.03.89. Бюл. У 9 (71) Уфимский авиационный ин им. Серго Орджоникидзе (72) Р.З. Шаяхметов, А,Э. Ха и Н.А. власич (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство В 1191921, кл. С 06 С 7/02,Авторское свидетельство С У 981898, кл. С 06 С 7/02, 1 (54) АНАЛИЗАТОР, ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ НИЙ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к исследований аналоговых велид;ЯОД ИЯ,7 ние числа анализируемыхэкстремума. Анализаторпоминающий блок 1, первциатор 2, первый компаррой дифференциатор 4, втор 5, блок 6 выделениямального и максимальногблок 7 задержки, первыйпервый и второй счетчики11 анализа типа экстремтриггер 12. 2 з.п . ф-лыИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике, автоматике, технике измерений, в частностианализа переходных и других процес 5сов, снимаемых электрическими датчиками в виде напряжения и/или тока,Цель изобретения - увеличениечисла анализируемых параметров экстремума, 10На фиг. 1 представлена структур"ная схема анализатора экстремальныхзначений аналогового сигнала; нафиг, 2 - временные диаграммы; нафиг. 3 - схема блока выделения модуля минимального и максимального сигналов; на фиг, 4 - схема блока анализа типа экстремума,Анализатор экстремальных значенийаналогового сигнала (Фиг, 1) содержит запоминающий блок ", первый дифференциатор 2, первый компаратор 3,второй дифференциатор 4, второй компаратор 5, блок 6 выделения модуляминимального и максимального. сигналов, блок 7 задержки, первый триггер,8, первый 9 и второй 10 счетчики,блок 11 анализа типа экстремума,второй триггер 12,Блок 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов(фиг, 3) содержит формирователь 13импульсов, элемент НЕ 14 и элемент2 И-ИЛИ-НЕ 15.Блок 11 анализа типа экстремума(фиг, 4) содержит два триггера 1635и 17, элемент НЕ 18 и одновибратор19.Анализатор работает следующим образом, (диаграмма на фиг, 2). Входной аналоговый сигнал (фиг. 2 а) по-ступает на входы запоминающего блока1, первого дифференциатора 2 и второго компаратора 5, С выхода дифференциатора 2 (фиг. 2 б) сигнал поступает на вход первого компаратора453, где Формируется сигнал (фиг. 2 в),который поступает на второй дифференциатор 4, где формируются импульсыв момент равенства нулю дифференцированного входного сигнала, С второго 50дифференциатора 4 сигнал поступаетна сигнальный вход блока 6 выделениямодуля минимальногои максимальногосигналов, на выходе которого получаются импульсы (фиг. 2 г) положительной полярности соответствующиемоментам экстремума входного сигнала (минимального и максимального). Применение блока 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов позволяет анализировать максимальный и/или минимальный экстремальный аналоговый сигнал в зависймости от требуемого типа путем подачи сигнала тпах и/или мин.Далее с блока 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов сигнал поступает иа счетные входы счетчиков 9 и 10, Счетчик 10 заранее настраивается на определение и-го экстремума (минимального и/или максимального) .На выходе счетчика 10 вырабатывается сигнал (фиг. 2 е), который поступает на вход запуска первого счетчика, Счетчик 9 начинает считать моменты максимумов и/или минимумов начиная с и-го до наперед заданного п-го, На фиг. 2 индексами С и показаны времена прихода и-го и щ-го минимального и/или максимального экстремума, которые наперед задаются исследователем тем или иным способом.В приведенном случае ш = 3,На выходе счетчика 9 появляется сигнал (фиг. 2 з), сбрасывающий первый триггер 8.Кроме того, сигнал с выхода счетчика 10 поступает на первый вход анализатора 11 тина экстремума. На второй вход анализатора 1 1 типа экстремума поступает сигнал с второго триггера 12, задержанный блоком 7 задержки на определенную величину, ко" торая зависит от частотного диапазона и количества экстремумов входного 1сигнала. Этим достигается избирательность анализатора на тип и-го сигнала. Например, в рассматриваемом примере момент временирассчитан на максимальный экстремум и на выходе анализатора 11 типа экстремума появляется сигнал (фиг. 2 ж), запускающий первый триггер 8 (фиг. 2 и). На втором выходе анализатора 11 типа экстремума появляется потенциальный сигнал соответствующий логической 1, информирующий, что выбранньгй и-й экстремум является максимальньм. Если выбранный и-й экстремум окажется минимальным, то на втором выходе находится логический сигнал "0", а на блоке 1 запоминается сигнал начиная ,с времени прихода запоздавшего сигнала с первого выхода анализатора 11 типа экстремума (фиг. 2 ж).з 14647управляющие импульсы первого выхода анализатора 11 типа экстремума поступают на установленный вход первого триггера 8, который управляет работой блока 1 запоминания.Рассмотрим работу анализатора экстремальных значений с зависимости от определения знака входного аналогового сигнала. При изменении знака входного сигнала меняется его тип экстремума, а именно максимальный становится минимальным и наоборот, что существенно влияет на дальнейший анализ входного сигнала. Поэтому в устройство введен второй компаратор 5, который отслеживает знак входного сигнала и вырабатывает сигнал, показанный на фиг. 2.к. Этот сигнал опрокидывает первый компаратор 3 в синфазную работу (фиг. 2 в, момент времени С (- и запрещает прохождение сигнала от этого срабатывания через блок 6 выделения модуля макси-. мального и минимального сигналов, что исключает прохождение ложного импульса на счетчики 9 и 10 устройства. Следовательно, при отрицательном входном аналоговом сигнале максимальный отрицательный сигнал также будет максимальным. При выходе входного аналогового сигнала в положительную область второй компаратор 5 . вернет первый компаратор 3 в перво. начальный режим, исключив ложный сигнал на блоке 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов. динен со счетным входом первого счетчика и со счетным входом второгосчетчика, входы предварительной запи-,.си которых являются входами задания диапазона фиксации входного сигнала анализатора, выход переполнения второго счетчика соединен с входом запуска первого счетчика и с первым входом блока анализа типа экстремумов второй вход которого соединен с выходом второго триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока задержки, первый выход блока анализа типа экстремумовсоединен с установочным входом первого триггера, а второй выход является выходом типа и знака экстремума анализатора.2. Анализатор по п, 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в нем блок выделения модуля минимального и мак-; симального сигналов содержит формирователь импульсов, элемент НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом блока выделения минимального и максимального сигналов, первые входы первой и второй групп входов элемента И-ИЛИ-НЕ подключены к выходу формирователя импульсов, вход и выход элемента НЕ подключены к вторым входам соответственно первой и второй групп входов элементаИ-ИЛИ-НЕ, третьи входы первой ивторой групп входов которого подключены соответственно к первому и второму входам задания вида экстремума Формула и з обр ет ения40. Анализатор экстремальных значений аналогового сигнала, содержащий запоминающий блок, сигнальный вход которого через первый дифференциатор соединен с сигнальным входом45 первого компаратора и является информационным входом, а выход является первым выходом анализатОра, первый счетчик, выход переполнения которого соединен с входом сброса первого триггера, выход которого соединен с входом разрешения записи запоминающего блока, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения числа анализиРуемых параметров экстремума возможностей анализатора, в него введены второй дифференциатор, второй компаратор, блок выделения модуля 84минимального и максимального сиг- . налов, блок задержки, второй триггер, счетчик и блок анализа типа экстремума, причем выход первого компаратора через второй дифференциатор соединен с входом блока задержки и с сигнальным входом блока. выделения модуля минимального и максимального сигналов, стробирующий вход которого соединен с входом управления полярностью выходного сигнала первого компаратора и с выходом второго компаратора, вход которого соединен с информационным входом анализатора, первый и второй входы задания типа экстремума блока вьделения модуля минимального и максимального сигналов соединены соответственно с входами задания минимального и максимального типов экстремумов анализатора, а выход блока выделения модуля минимального и максимального сигналов сое 5 1 ч блока выделения модуля минимального и максимального сигналов3. Анализатор по п, 1 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем блок анализа типа экстремума содержит первый и второй триггеры элемент НЕ, одновибратор, причем первый вход блока анализа типа экстремума соединен с входами синхронизации первого и второго триггеров, вход установки в "О" первого триггера соединен с вторым входом анализатора типа бч 178 6экстремума и с входом элемента НЕ,выход которого соединен с входомпереброса одновибратора, вход предварительной установки которого сое 5динен с выходом второго триггера,прямой выход является первым выходом блока анализа типа экстремума,а инверсный выход соединен с входомустановки в "О" второго триггера,выход первого триггера является вторым выходом блока анализа типа экстремума.14 б 4 3 78 ЙГРд Составитель Н. ЗайцевРедактор А. Ворович ТехредА.Кравчук Корректор С. Ыекмар оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 82 ВНИИПИ Г 52ударст Тираж бб 7 Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5