Устройство для определения экстремальных значений сигнала

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 896578(51)М. Кд. б 01 В 19/04 О 06 6 7/02 Государственный комитет ло делам кзобретений м открытий(53) УДК 621, ,317,7 (088,8) Дата опубликования описания 10 01 82 Ю, В, Ларионов и С, В, Лузин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СИГНАЛАИзобретение относигся к измерительной технике и может быть использовано для исследования случайных процессов при измерениях корреляционными методами в системах экстремального регулирования, а также в устройствах измеригель 5 ной техники, использующих анализ амплитуды и фазы сигналов.Известно устройство для определения экстремальных значений сигнала, содержащее два канала, в каждом из которых к выходу первого дифференциального усилителя и нейтрали через зарядный диод , подключен первый запоминающий конденсатор и первые входы первого дифференциального усилителя, разрядного и заряд 15 ного ключей, кроме того, электроды зарядного диода сединны со входами второго дифференциального усилителя, выход которого через формирователь импульсов соединен с управляющими входами заряд 20 ного ключа и разрядного ключа другого канала, между выходом зарядного ключа и нейгралью подключен второй запоминающий конденсатор, выводы разрядных ключей обоих каналов соединены со вторыми входами первых дифференциальных усилителей и входом устройства 111.Недостатком извес тного устройства является его сложность, так как возможность одновременной фиксации величины и момента появления экстремумов достигается применением двух одинаковых каналов: одного - для положительного экстремума, другого - для отрицательного.Бель изобретения - . упрощение схемы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения экстремальных значений сигнала, содержащем дифференциальный усилитель, к выходу которого и нейтрали через зарядный диод подключен запоминающий конденсатор и входы зарядного ключа и дифференциального усилителя, вгорой вход которого подключен к входу устройства, к зарядному диоду присоединены входы вгорого дифференциального усилителя, межач выключа 6, причем разделительный диод 11 подключен к выходу дифференцирующей цепочки 10 анодом, а разделительный диод1 12 - катодом, кроме того, этот выход является выходом 15 момента экстремума, выход зарядного ключа 5 соединен с запоминающим конденсатором 7 и является выходом 16 величины отрицательного экстремума, выход зарядного ключа 6 соединен с запоминающим конденсатором 8 и является выходом 14 величины положительного экстремума, второй вход дифференциального усилителя 1 является входом устройства.Устройство работает следующим образом.Входное напряжение с момента Ьо (фиг. 20) нарастает. При этом через зарядный диод 2 происходит заряд запоминающего конденсатора 4, в момент начала зарядао на зарядном диоде 2 возникает некоторое падение напряжения, которое дифференциальным усилителем 9 преобразуется в положительный потенциал (фиг. 2 о ) . Иифференцирующая цепочка 10 преобразовывает фронт нарастания напряжения на выходе дифференциального усилителя 9 в короткий положительный импульс (фиг. 2 В), который через разделительный диод 1 1 поступает на второй вход зарядного ключа 5, ключ 5 открывается и осуществляет перезаряд запоминающего конденсатора 7 до величины напряжения на запоминающем конденсаторе 4. После прохождения положительного экстремума, момент времени - напряжение на входе дифференциального усилителя 9 сначала снижается до нуля, а затем меняет полярность, в результате чего на его выходе возникает отрицательный потенциал (фиг. 2 с 3). Йифференцирующая цепочка 10 преобразовывает перепад напряжения на выходе дифференциального усилителя 9 в короткий отрицательный импульс (фиг, 2 3 ), присутствие которого на выходе 15 говорит о прохождении входным сигналом положительного экстремума. Отрицательный импульс через разделительный диод 12 поступает на инвертор 13, где он преобразовывается в импульс положительной полярности и поступает на второй вход зарядного ключа 6, который открывается и осуществляется переэаряд запоминающего конденсатора 8 до величины напряжения положительного экстремума на запоминающем конденсаторе 4 (фиг. 22.),3 896578 ходом зарядного ключа и нейтралью подключен второй запоминающий конденсатор, а также содержащем второй зарядный диод и формирователь импульсов, включенный между выходом второго дифференциального усилителя, управляющим входом зарядного ключа и выходом устройства, второй зарядный диод подключен параллельно ранее упоминаемому зарядному диоду в обратном направлении. 10При этом в одном из вариантов формирователь импульсов выполнен в виде дифференцируюшей цепочки.С целью получения значений напряжения как положительного, так и отрицательного экстремумов, вводится второй зарядный ключ и соединенная с его выходом и нейтралью третья запоминающая емкость, подключенная также к выходу устройства, и цепочка из последовательно у соединенных двух разделительных диодов и инвертора, включенная между управляющими входами обоих зарядных ключей, при этом выход формирователя импульсов включен между анодом одного и катодом у 5 другого разделительных диодов, а другой вход второго зарядного ключа соединен с запом инаюшим конденсатором.На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные 5 диаграммы, поясняющие работу уЕтройства.Устройство для определения экстремальных значений сигнала содержит дифференциальный усилитель 1, зарядные дио ды 2 и 3, запоминающий конденсатор 4, зарядные ключи 5 и 6, запоминающие конденсаторы 7 и 8, дифференциальный усилитель 9, дифференцирующую цепочку 10, разделительные диоды 11 и 12, инвертор 13, выход 14 величины положительного экстремума, выход 15 момента экстрему ма, выход 16 величины отрицательного экстремума.К выходу дифференциального усилителя45 1 через параллельно, но в разном направлении, включенные зарядные диоды 2 и 3 подключены запоминающий конденсатор 4 и первые входы дифференциального усилителя 1 и зарядных ключей 5 и 6, кроме того, электроды зарядных диодов 2 и 5 ф 3 соединены со входами дифференциального усилителя 9, выход которого подключен ко входу дифференцирующей цепочки 10, выход которой через разделительный диодсоединен со вторым входом зарядного 55 ключа 5, а через последовательно соединенные разделительный диод 12 и инвертор 13 - со вторым входом зарядногоБ 89657При дальнейшем уменьшении входного напряжения перезаряд запоминающего конденсатора 4 осуществляется через зарядный диод 3, После прохождения отрица-тельного экстремума, момент времени 1, % возникает перепад напряжения на входе дифференциального усилителя 9, а следовательно, и на его выходе (фиг. 2 Г).Дифференцируюшая цепочка 10, как и для момента времени Ьд, преобразовывает 1 О перепад напряжения на выходе дифферен-.циального усилителя 9 в короткий положительный импульс (фиг. 2 В), присутствие которого на выходе 15 говорит о прохождении входным сигналом отрицате-льного экстремума. По приходу положительного импульса на зарядный ключ 5 запоминающий конденсатор 7 перезаряжается до величины напряжения отрицательного экстремума (фиг, 2 ),Благодаря использованию предлагаемого устройства по сравнению с известным достигается при сохранении всех функциональных возможностей известного устрой-д Ьтва примерно двукратное упрощение конструкции, а следовательно, и стоимости устройства, кроме того, за счет исключений цепей принудительного разряда повышается надежность его работы.30 ф о.р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Устройство для определения экстремальных значений сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, к выходу которого и нейтрали через зарядный диод подключен запоминающий конденсатор и входы зарядного ключа и дифференциального усилителя, второй вход которого под 8еключен к входу устройства, к зарядномудиоду присоединены входы второго дифференциального усилителя, между выходомзарядного ключа и нейтралью подключенвторой запоминающий конденсатор, а также содержащее второй зарядный диод иформирователь импульсОв, включенныймежду выходом второго дифференциального усилителя, управляющим входом зарядного ключа и выходом устройства, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюупрощения схемы устройства, второй зарядный диод подключен параллельно ранееупоминаемому зарядному диоду в обратном ему направлении,2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что формирователь импульсов выполнен в виде дифференцирующейцепочки,3. Устройство по п. 1, о т л и ч а:ю ш е е с я тем, что, с целью получениязначений напряжения как положительного,так и отрицательного экстремумов, введен второй зарядный ключ и соединеннаяс его выходом и нейтралью третья запо"минаюшая емкость, подключенная такжек выходу устройства, и цепочка из последовательно соединенных двух разделительных диодов и инвертора, включеннаямежду управляющими входами обоих зарядных ключей, при этом выход формирователя импульсов включен между анодомодного и катодом другого разделительныхдиодов, а другой вход второго зарядногоключа, соединен с запоминающим конденсатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРКо 616595, кл. 0 01 Б 19/04,06,12,76,каз 11692/35 . Тир П ВНИИПИ Государст а ССС аж 718 венного комитет ений и,открытий5 Ра шская на по делам изобрет113035, Москва, Ж-З, у б., д. ректор Г,писное