Многоканальное устройство для измерения ииндикации максимального значения входного сигнала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявленос присоедине льиое к авт. свид-ву 2 7,05.79 (21ием заявки Йо)М. Нл.з 767980/18 "2 С 05 В 23/О 0 06 Г 15/4 сурарственный комитет СССР о релам изобретени и открытий(23) Ориорите Опублико ллетень М 23 о 2 3.0 6.8 1(53) 81. 325 088,8) ата опубликования описания 2 306,8) Заявите ий овосиби тротехнический институт 4 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ И ИНДИКАЦИИ МАКСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯВХОДНОГО СИГНАЛА. м,н имеиы ечэиий методнедос Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в контрольно-измерительной технике.Известно многоканальное устройство для индикации максимального .значения входного сигнала 1,Недостатком его является последвательное во времени получение и с.поставление кодов значений входныхвеличин, что ограничивает быстродействие устройства.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является мно.гоканальное устройство для измерения 15и индикации максимального значениявходного сигнала, содержащее компараторы по числу каналов, один Входкаждого из которых. подключен к соответствукщему входу устройства, дру гой - к выходу блока уравновешивания,а выходы всех компараторов соединенысо входами элемента ИЛИ 33 .Однако известное устройство имеетнедостаточное быстродействие, обусловленное построением названного устройства на основе метода развертываю"щего уравновешивания, являкщегося одним из наиболее медленных ов преобразования. Кроме того, тайком ЗО этого устройства является невозмож" ность индикации канала с минимальным значением входной величины.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Указанная цель достигается те что в многоканальное устройство для измерения и индикации максимального значения входного сигнала, содержащее компараторы па числу каналов, один вход каждого из которых подключен к соответствукщему входу устройствй, другой - к выходу блока уравновешивания, а выходы всех компараторов соединены со входами элемента ИЛИ, введе блок управления поразрядным уравно- вешиванием, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходЫ- а соответствукщими входами блока урав новешивания, выполненного в виде цифроаналогового преобразователя,С целью расширения области пр нения устройства за счет индикац максимального и минимального зна входного сигнала, оно содержит элв . мент И, каждый из входов которого под ключен к выходу соответствующего ком" паратора, а выход соединен с другим входом блока управления поразрядным уравновешиванием.На фиг. 1 показана функциональнаясхема устройства, на фиг. 2 и 3выходные сигналы ЦАП 5 при определении соответственно аи и щах, величин входного сигнала.,Устройство содержит компараторы 1,элементы И 2, и ИЛИ 3, блок 4 управления порязрядным уравновешиванием ицифроаналоговый преобразователь (ЦАГ 1)5. Прн этом блок 4 может быть выполненкаким-либо известным образом (напримерв аиде тактового генератора, распределителя, управляеьых вентилей и регистра),Устройство работает следующим образом.Коцтролируеьые входные величины(сигналы) поступают на один из вхо,"дов индивидуальных компараторов 1,на вторые входы которых от ЦАП 5 пода-ется общий компенсирующий (урав новешивалщий) сигнал Х .При этом, режим работы 10устройства (определение щах или ви )устанавливается заранее в блоке 4управления) при необходимости определения. канала с щах значением входной величины, блок 4 управления реагируеттолько на сигналы элемента И 2. Еслиже требуется отыскать канал с визначением входной величины, то блок4 управления должен реагировать только на сигналы элементаИЛИ 3.ЗОПри этом устройство функционируетв соответствии со следующими правилами ф,1. 1-ый компаратор 1 срабатываетв том случае, если Х ) Х, приСрабатывании компаратора йа его выходе появляется сигнал логической единицы,2. Если на выходе элемента И 2(при определении канала с максимальной величиной) или элемента ИЛИ 3 40(при определении канала с минимальнойвеличиной) появляется сигнал логической "1", то блок 4 управления сбрасывает предыдущий разряд ЦАП 5 и включает следующий, более младший, при 45наличии же на выходе элементов 2 иди3 логического "О", блок 4 управлениятолько добавляет следующий разрядЦАП 5.Работа устройтва в режиме определенония канала с максимальным значениемвходной величины происходит следующимобразом (рассматривается пример шести входных величйн и пятиразрядногоЦАП),В первом такте работы блок 4 управления включает старший разряд ЦАП 5и на входы всех компараторов 1 подаетсясигнал Х; равный по значению половине диапазона изменения входных вели"чин (т.в, Х = Х ); (фиг. 2 ), 60при этом срабатйвают компараторы 2 3-го5-го и б-го каналов, т.е. три изшести, в силу чего на выходе элементаИ 2 сохранявтся логический "О". Всоотввтствии с этим, во втором такте блок 4 управления включает следующийпо весу разряд ЦАП 5 и на входы компараторов 1 поступает Х 1 = - - К4срабатывает компаратор 1-го канала,однако элемент И 2 остается в прежнемнулевом состоянии,В третьем такте уравновешивания ЦАП5 вырабатывает Х= - К,, что призводит к срабатыванию оставшихся компараторов 2-го и 4-го каналов и появле.нию сигнала логической "1" на выходеэлемента И 2. В соответствии с этимсигналом блок 4 управления сбрасываетпредыдущий разряд и включает болеемладший (четвертый такт уравновешивания), Таким образом, Х становитсяравным -Х а компаратор 1, 2-гоканала возвращается в исходное состоя;ние, элемент И 2 также возвращаетсяв "О". В пятом, последнем такте блок4 управления включает самый младшийразряд ЦАП 5, элемент И 2 остаетсяв прежнем состоянии и процесс уравновешивания заканчивается. При этом,с выходов блока 4 управления поразряд.ным уравновешиванием считываетсяинверсный код значения максимальнойвеличины (в данном примере этот кодравен 11011, что соответствует в десятичном выражении значению 27). Признаком номера канала с максимальным значением входной величины может служитьналичие логического "О" на выходе соответствующего компаратора 1 (в данном случае, второго), что можно выявить с помощью индивидуальных сигнальных устройств или специального формирователя номера канала (ФНК), построенно.му по одному из известных принципов.В простейшем случае ФНК может представлять собой пассивный Н-входовыйшифратор, формирующий двоичный кодоставшегося несработанным компаратора, либо построен на основе схемопроса состояний компараторов.Работа устройства в режиме определения канала с минимальным значениемвходной величины происходит. по аналогии с вышеизложенным, с той лишьразницей, что блок 4 управления реагирует на сигналы элемента ИЛИ 3, идостаточно ясна из фиг 3.Следует отметить, что если на последнем (в данных примерах пятом) такте уравновешивания на выходе элементаИ 2 (либо ИЛИ 3, в зависимости от режима работы) будет сигнал логической"1", то происходит сброс последнего(младшего) разряда ЦАП 5, и толькопосле этого считываются коды номераканала и значения экстремума.Длительность цикла поразрядногопреобразования, имеющего место впредлагаемом устройстве, составляетТ = Я д с, где а - число двоичМ 3 М 1нйх разрядов, д,.- длительностьтакта поразрядного преобразования, ав известном устройстве (при той жвточности преобразования) - 1 р= дй,гдес - длительность одного такта развертывающего преобразования.В общем случае да ср, Однако, если значения Ьп и дскб определяются, в основном, временем срабатывания компараторов 1, а остальные составляющие малы, то ад л др и5 имеет место соотношение:Т 2Так, при е = 107 Тр/Тцй100 ф т.е, увеличение быстродействия весьма ощутимо.Формула изобретения51. Многоканальное устройство для измерения и индикации максимального значения входного сигнала, содержащее компараторы по числу каналов, один вход каждого из которых подключен к щ соответствующему входу устройства, другой - к выходу блока уравновешивания, а выходы всех компараторов соединены Со входами элемента ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства оно содержит блок управления поразрядным уравновешиванием, вход которогосоединен с выходом элемента ИЛИ, авыходы - с ооответствущцими входамиблока уравновешивания, выполненногов виде цифроаналогового преобразователя.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения устройства за счет индикации максимальногои минимального значений входного сиг -нала, оно содержит элемент И, каждыйиз входов которого подключен к выходу соответствующего компаратора, а выход соединен с другим входом блока управления поразрядным уравновешиванием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Вульф И.А. и др Устройство дляопределения максимальной информациирастяжения и сжатия и их координат.Сб. Теория и практика использования,средств технической кибернетики. Новосибирск. НЭТИ, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 326557,. кл. С 05 В 23/02,6 06 Г 15/461971, прототип).840816 Составитель С. ХлебникоРедактор В,Лазаренко Техред Т. Маточка Корректор Л. Ив одписное илиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4е аказ 4762/68 Тираж 940 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 11303 Б, Москва, Ж, Раушета СССРытийая наб д.