Устройство для определения моментов экстремума

(7) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОИЕНЭКСТРЕИУИР поми- асремума, содержащее аналоговыи занающий блок,. генератор. импульсов, рпредепитель импульсов, компаратор,формирователь строб-импульса, О -триггер, линии задержки, узел обратнойсвязи и блок индикации 12.Недостатком является также ограниченный частотный диапазон и малаяпомехоустойчивость, связанная с тем,что при малом периоде дискретизациии соответственно высокой чувствительности компаратора возрастает мешающеедействие шумов,содержащихся в исследуемом сигнале.Цель изобретения - расширение цас . тотного диапазона, повышение точности и помехоустойчивости.Цель достигается тем, что устройство для определения моментов экстремума, содержащее генератор прямоугольных импульсов, двухтактный распреде литель импульсов, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими лов,Известно устройство для опредЕления моментов экстремума, основанноена сравнении двух последовательных. выборок исследуемого сигнала, содержащее аналоговый запоминающий блок,.10компаратор, генератор импульсов, распределитель импульсов, выходы которого связаны с управляющими входами .эаписи и считывания аналогового запоминающего блока1Недостатками известного устройстваявляются невысокая точность, обусловленная многоступенцатым четырехтактным режимом работы), и ограниченныйчастотный и динамический диапазон,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для определения моментов экстИзобретение относится к измерительной и выцислительной технике и может быть использовано при исследовании случайных электрических сигна сти АН Украинской ССР920540 входами аналогового запоминающегоблока, вход,и выход которого соеди-.нены с соответствующими входами ком"паратора, Формирователь строб-импульса, подключенный к инверсному выходудвухтактного распределителя импульсов, и блок индикации, дополнительносодержит суммирующий элемент, дели"тель частоты, селектор, формирователь импульсов сброса и инвертор, 10подключенный к выходу компаратора,выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первым входом суммиоующего элемента и с входом делителячастоты, второй вход которого являет 1 Зся входом устройства, а выход соединен с входом аналогового запоминающего блока, выход делителя частоты подключен к входу двухтактнага распределителя импульсов и к первому входуформирователя импульсов .сброса, второй вход которого соединен с инверс"ным выходом двухтактного распределителя Импульсов, выход компараторасоединен с первыми входами блока инди"кации и селектора., выход инверторасоединен с вторыми входами блока индикации и селектора, тактовый вход .,которого соединен с выходом Формирователя строб-импульса, а устанавоч"ный вход - с выходом формирователяимпульса сброса, первый выход селектора соединен с управляющим входомдвухтактного распределителя импуль"сов, а второй выход селектора - свходом синхронизации блока индикации,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммы работы.Устройство содержит суммирующий элемент 1, аналоговый запоминающий блок 2, компаратор 3, генератор 4 прямоугольных импульсов, делитель частоты 5., двухтактный распредели тель импульсов 6, формирователь импульсов сброса 7, формирователь строб-импульсов 8, селектор 9, инвертор 10, блок индикации 11. Кроме того, на Фиг, 1 показано выполнение 0 отдельных узлов устройства. Аналоговый запоминающий блок 2 содержит ключ 12, запоминающий конденсатор 13, буФерный каскад 14, ключ 15, Распределитель импульсов 6 содержит 5 Б элементы И 16 и НЕ 17 формирователь импульса сброса 7 содержит элемент задержки 18, элементы НЕ 19 и 20,4элемент И-НЕ 21, селектор 9 содержит элементы И 22 и 23,%Ь -триггеры 24 и 25, элемент задержки 26, элемент И-НЕ 27, элемент И 28. Блок индикации 11 содержит синхронизируемый кБ -триггер 29, формирователи импульсов 30 и 31Устройство работает в адаптивном режиме по принципу фиксации изменения знака разности между стробируемым текущим и зафиксировайным предыдущим значениями сигналов. Результат сравнения в момент экстремума вырабатывается за один - два такта измерения, С помощью суммирующего элемента 1 на входной сигнал накладывается переменная сооставляющая с размахом ьЕ, превышающим размах помехи 2 О . При равенстве ьЕ = 20 устройство работает с предельной точностью. Длительность такта выборки запомненного значения определяется длительностью положительного полупериода импульса на выходе делителя частоты 5. Однако выборка осуществляется не в каждом такте, а только тогда, когда выполняется условиеЬ Ц м 7 г ь 1( 1) 8 противном случае нд управляющем входе распределителя импульсов 6 от- . сутствуют управляющие импульсы (моменты 1"3 Фиг, 2 Г). Невыполнение указанного условия (1).обнаруживается компаратором 3, который при малом ЬИх за время стробирования срабатывает более одного раза, Эта информация с выхода компаратора 3 и с выхо да инвертора 10 поступает на прямой и инверсный информационные входы селектора 9, который вырабатывает уп" равляющий и синхронизирующий сигналы на соответствующих выходах, чем координируется работа распределителя импульсов 6 и блока индикации 11.Коротким импульсом (фиг. 2 Й),поступающим с выхода формирователя 7 в каждом такте, селектор 9 устанавливается в такое положение (до прихода стробирующего импульса с выхода Формирователя 8), когда его управляющий выход находится в положении "1" (фиг. 2 д), а синхронизирующий в положении "0" Фиг. 2 д) Выработка установочного импульса формирователем 7 осуществляется по двум сигналам, поступающим на его входы: на первый с выхода делителя 5 (фиг.2 в), и на второй - со второго управляю920 540 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе"Измерение, контроль, автоматизация". 1977, Н 3(11),с. 24. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2689485/24,кл. С 01 й 19/04, 1978. 5щего выхода распределителя импульсов 6 (фиг. 2 в). При этом, сигналс выхода элемента задержки 18(фиг, 2 с) обеспечивает на время егозадержки формирование короткого 5сброс-импульса (фиг. 2 Й).После воздействия сброс-импульсана тактовый вход селектора 9 посту.пает стробирующий импульс с выходаформирователя 8 (фиг. 2 е) . Если на 1 Оинтервале стробирующего импульсакомпаратор 3 сработает 2 и более раз,то от второго его срабатывания управляющий выход селектора 9 устанавливается в "0" (моменты 1-4 фиг. 2 Й), 5блокируя выработку полезного сигнала, пока не выполнится соотношение(1), В то же время синхронизирующийвыход селектора 9 (фиг. 2 д ) такжене вырабатывает импульса, если во 2 овремя задержки переднего фронта строба элементом задержки 26 произошлаустановка элемента 27 в "0". Если вкаждом такте измерения выполняетсясоотношение ( 1), то управляющий выход селектора 9 при этом остается вположении "1", а синхронизирующий выход в каждом такте вырабатывает им"пульс, позволяющий блоку 11 производить анализ поступающей информации. 30При изменении знака производной триггер 29 срабатывает. Если необходимоизмерить экстремальное значение входного сигнала, импульсы индикации используются как сигналы запуска измери З 5тельного устройства, .а измерение производится на выходе буферного каска-,да 14 блока 2.Использование и реализация адаптивного режима работы, исполнение устройОства на базе интегральной схемо-техни"ки выгодно отличает предлагаемый оп"ределитель экстремума от известных,расширяется его частотный диапазон,уменьшается погрешность в определе"нии экстремума вследствие сокращенияпроцесса дифференцирования в 2-4 раза, устранения влияния на погрешностьустановочной частоты дискретизации иуменьшения числа аналоговых прецизи"онных элементов,формула изобретенияУстройство для определения моментов экстремума, содержащее генератор прямоугольных импульсов, двухтактный распределитель импульсов, прямой и инверсный выходы которого соединены соотве-ственно с.первым и вторым упф равляющими входами аналогового запоминающего блока, вход и выход которого соединены с соответствующими входами компаратора, формирователь строб- импульса, подключенный, к инверсному выходу двухтактного распределителя импульсов и блок индикации, о т " л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, повышения точности и помехоустойчивости, устройство дополнительно содержит суммирующий элемент, делитель частоты, селектор, формирователь импульсов сброса и инвертор, подключенный к выходу компаратора, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом делителя частоты и с первым входом суммирующего элемента, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом аналогового запоминающего блока, выход делителя частоты подключен к входу двухтактного распределителя импульсов и к первому входу формирователя импульсов сброса, второи вход которого соеднен с инверсным выходом двухтактного распределителя импульсов, выход компаратора соединен с первыми входами блока индикации и селектора, выход инвертора соединен с вторыми входами блока индикации и селектора, тактовый вход которого соединен с выходом формирователя строб- импульса, а установочный вход - с выходом формирователя импульса сброса, первый выход селектора соединен с управляющим входом двухтактного рас" пределителя импульсов,.а второй выход селектора " с входом синхронизации блока индикации.1ь Г аст о к и Составите Редактор Н, Ромжа; Техреду ЖЗаказ 2329/47 Тираж 719 ВНИИПИ Государственно по делам изобрете Филиал ППП ".Патент", г.й кая наб одф у сиповвич митета откры