Многоканальный различитель максимального сигнала

1478133второй 17 цифроаналоговые преобразователи, первый 18 и второй 19 реверсивные счетчики, пятый 20 и шестой 21 элементы И, трет ье 22 и ч ет вертое 23 пороговые устройства, первый 5 24 и второй 25 умножители, третью 26 и четвертую 27 дифференцирующие цепи, седьмой 28 и восьмой 29 элементы И, третий 30 и. четвертый 31 реверсивные счетчики, третий 32 и четвертый 33 цифроаналоговые преобразователи, первый 34 и второй 35 делители частоты, девятый 36 и десятый 37 элементы И, первый 38 и второй 39 элементы И, Кроме того, многоканальный различитель максимального сигнала содержит общие на Б каналов нагрузку 40 и генератор 4 1 тактовых импульсов.При этом в каждом канале 1.1 - 1.И входы инвертирующего 2 и неинвертирующего 3 усилителей подключены к входной шине 42.1-42,И, а их выходы соединены соответственно с входами первого 4 и второго 5 блоков оптоэлектронной развязки, первые выходы которых подключены соответ-ственно к входам пер вог о 8 и второго 9 вентильных элементов, выходы которых соединены с первым входом общей нагрузки 40, второй вход которой подключен к общей шине, а вторые и третьи выходы первого 4 и второго 5 блоков оптоэлектронной развязки подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго уси лителей Ь и 7, первые входы первого 38 и второго 39 элементов И всех 1.1-1.И каналов соединены с выходом общей нагрузки 40, Выходы первого 6 и второго 7 усилителей каждого кана ла подключены соответственно к первым входам первого 10 и второго 11 пороговых устройств, выходы которых подключены соответственно к входам первой 12 и второй 13 дифференцирую щих цепей, причем выходы последних подключены соответственно к первым входам третьего 14 и четвертого 15 элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым (сумми рующим) входам первого 18 и второго 19 реверсивных счетчиков и к первым инверсным входам пятого 20, и шесто,го 21 элементов И. Выходы первого 18и второго 19 реверсивных счетчиков 55связаны соответственно с входами первого 16 и второго 17 цифроаналоговыхпреобразователей, выходы которых соединены соответственно с вторыми 5 4входами первого 10 и второго 11 пороговых устройств. Выход генератора 41 тактовых импульсов подключен к вторым входам третьего 14, четвертого 15, пятого 20 и шестого 21 элементов И, причем выходы первого 38 и второго 39 элементов И И каналов являются выходами устройства. Первыевходы третьего и четвертого пороговых устройств 22 и 23 связаны соответственно с выходами первого 10 и второго 11 пороговых устройств, Выходтретьего порогового устройства соединен с входом третьей дифференцирующей цепи 26, с вторым входом второгоэлемента И 39 и с соответствующими0-2 входами первого 38 и второго 39элементов И остальных Нканалов,а выход четвертого порогового устройства 23 соединен с входом четвертой дифференцирующей цепи 27, с вторым входом первого элемента И 38 и с соответствующими Мвходами первого 38 и второго 39 элементов И остальных Нканалов, Выходы третьей и четвертой дифференцирующнх цепей 26 и 27 подключены соответственно кпервым входам седьмого 28 и восьмого29 элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым (суммирующим) входам третьего 30 ичетвертого 31 реверсивных счетчикови к первым инверсным входам девятого36 и десятого 37 элементов И, выходы которых связаны соответственно с входами первого 34 и второго 35 делителей частоты. Выходы первого 34 и второго 35 делителей частоты подключены соответственно к вторым (вычитающим) входам третьего 30 и четвертого 31 реверсивных счетчиков, выходы которых связаны соответственно с входами третьего 32 и четвертого 33 цифроаналоговых преобразователей, выходы первого 16 и второго 17 цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с первыми входами первого 24 и второго 25 умножителей, выходы которых связаны соответственно с вторыми входами третьего 22 и четвертого 23 пороговых устройств, вторые входы первого 24 и второго 25 умножителей подключены соответственно к выходам третьего 32 и четвертого 33 цифроаналоговых преобразователей. Выходы пятого 20 и шестого 21 элементов И соединены соответственно с вторыми (вычитающими) входами первого и второго реверсивных счетчиков, вторые вхо 114 785ды седьмого 28, восьмого 29, девятого 36 и десятого 37 элементов И подключены к выходу генератора тактовых импульсов.Многоканальный различитель работает следующим образом.Многоканальный различитепь максимального сигнала автоматически анализирует сигналы, по"тупающие на 10 входы всех 1.1-1.И каналов, независимо от полярности. В каждом из каналов инвертирующий усилитель 2 преобразует сигналы отрицательной полярности в сигналы положительной поляр 15 ности. При этом прохождение сигнала и логика работы схемных элементов, подключенных к выходу инвертирующего усилителя 2, полностью аналогичны прохождению сигнала и логике работы схемных элементов, подключенных к выходу неинвертирующего усилителя 3, при положительной полярности. Поскольку все каналы 1. 1-1.Н аналогичны, рассмотрим работу одного из каналов 1.1-1.И при поступлении на вход сигналов отрицательной полярности.В исходном состоянии при отсутствии входных сигналов интенсивность собственногб шума в каждом канале из-за их неидентичности будет различной. Шумовое напряжение через пороговое устройство 10, порог которого в начальный момент равен нулю, и дифференцирующую цепь 12 поступает на первый вход элемента И 14, на35 второй вход которого поступают импульс ы с выхода г е нера т ора 41 такт овых импульсов, а также через пороговое устройство 22, порог которого в начальный момент равен нулю, и дифференцирующую цепь 26 поступает на первый вход элемента И 28, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 41 тактовых импульсов. Нормализованные по амплитуде и длительности импульсы с выхода элемента И 14 поступают на первый (суммирующий) вход реверсивного счетчика 18 и на первый инверсный вход элемента И. 20, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 41 тактовых импульсов. Импульсы с выхода элемента И 20 поступают на второй (вычитающий) вход реверсивного счетчика 18. Нормализованные по ам плитуде и длительности импульсы с выхода элемента И 28 поступают на , первый (суммирующий) вход реверсив 135 6ного счетчика 30 и на первый инверсный вход элемента И 36, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 41 тактовых импульсов. Импульсы с выхода элемента И 36 через делитель 34 частоты, коэффициент, деления которого равен а, поступают на второй (вычитающий) вход реверсивного счетчика 30, Реверсивные счетчики 18 и 30 являются идеальными интеграторами разности частот следования импульсов на их входах, 1Частота повторения импульсов, поступающих на второй (вычитающий) вход счетчика 18, определяется частотой и значением порогового напряжения на втором входе порогового устройства .10. Пороговое значение напряжения Б, изменяется при изменении интенсивности собственного шума в канале. Частота повторения импульсов, поступающих на первый (суммирующий) вход реверсивного счетчика 18, определяется значением порогового напряжения на втором входе порогового устройства 10 и частот квантования. За счет применения элемента И 20 с инверсным первым входом импульсы с его выхода на второй (вы.читающий) вход реверсивного счетчика 18 поступают при отсутствии превышений шумом порогового напряжения Ц и наоборот, на первый (суммирующий) вход реверсивного счетчика 18 импульсы с выхода элемента И 14 поступают при превышении шумом порогового напряжения. Динамическое равновесие в схеме наступит при равенст.ве частот повторения импульсов, поступающих на первый и второй входы реверсивного счетчика 18, При этом пороговое напряжение П , на входе цифроаналогового преобразователя 16 обеспечивает высокое быстродействие схемы. Так как в цепи сигнала,поступающего на второй (вычитающий) вход реверсивного счетчика 18, по сравнению с прототипом отсутствует делитель частоты, то время установления динамического равновесия частот повторения, поступающих на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 18, минимально.Вероятность ложного срабатывания по" рогового устройства 10 при этом равна 0,5, а скорость регулировки поро-ф га максимальна.Для обеспечения заданной вероятности выделения сигнала с максимальной. амплитудой при требуемой вероятности ложного срабатывания Р вводит 5 ся дополнительное пороговое устройство 22 с регулируемым напряжением Бр = КБ,; Данное напряжение Б , формируется с помощью умножителя 24.Значение К вырабатывается цепью регулирования, состоящей из порогового устройства 22, умножителя 24, цифроаналогового преобразователя 32, дифференцирующей цепи 26, элемен-. тов И 28 и 36, делителя 34 частоты, реверсивного счетчика 30.Коэффициент деления ш в делителе 34 частоты выбирается из условий в =(1 - Р )/Р причем ш может бвтгь большим при малых Р. Так как значение коэффициента Квырабатывается автоматически, данный многоканальный различитель может работать при любом неизвестном законе распределения шума в каналах. 25При наличии входных сигналов вкаждом из каналов 1.1-1,И инвертируюпий усилитель 2 преобразует сигоналы отрицательной полярности в сигналы положительной полярности.при 30этом оказывается открытым толькотот вентильный элемент, сигнал нааноде которого максимален. Остальные вентильные элементы 8 за счетперераспределения потенциалов заперты, Через открытый вентильный элемент 8 протекает ток, который регистрируется оптоэлектронным блоком 4,При этом на выходе усилителя 6 воз-никает напряжение, пропорциональное 40величине тока в данном канале. Еслинапряжение на выходе усилителя 6превышает пороговые напряжения У ито на выходе порогового устройства 22 возникает напряжение в диапазоне логической единицы элемента И 39. При протекании тока черезоткрытый вентильный элемент 8 создается падение напряжения на резистивной нагрузке 40, Величина резистивной нагрузки 40 выбрана таким образом, что при протекании через неетока, независимо от уровня максимального сигнала, создается падениенапряжения, значение котороГо. лежитв диапазоне логической единицы элементов И 38 и 39,Сигнал с выхода порогового устройства 22 поступает на второй вход элемента И 39 своего канала, а такжена соответствующие входы элементов И 38 и 39 остальных Мканалов.На первый вход элементов И 38 и 39каждого канала поступает напряжениес резистивной нагрузки 40, При этомлогическая единица будет присутствовать только на выходе элемента И 38оканала, на входе которого присутствует максимальный сигнал, так как наинверсные входы элемента И 38 поступает напряжение логического нулявыходов пороговых устройств 22 и 23остальных Мканалов и с выхода порогового устройства 23 своего канала,а на его прямом входе присутствуетнапряжение в диапазоне логическойединицы с выхода резистивной нагрузки 40.Напряжение логической единицы свыхода элемента И 38 является выходным сигналом,В случае, если сработают вентильные элементы 8 и 9 двух и более каналов, то согласно выбранной логикеработы элементов И 38 и 39 И каналов сигналы на входах всех каналовбудут отсутствовать. Этим обеспечивается выделение сигналов, амплитудакоторых с тр ог о максимал ь на.Дифференцирующие цепи 12, 13, 26и 27 И каналов служат для исключения влияния выделяемого сигнала навеличину пороговых напряжений устройств 10,11,22 и 23.Формула изобретения Многоканальный различитель максимального сигнала, выполненный на Н каналах, каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертирующий усилители, первый и второй блоки оптоэлектронной развязки, первый и второй вентильные элементы, первый и второй уоилители, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первое и второе пороговые устройства, первую и вторую дифференцирующие цепи, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй реверсивные счетчики, общие на Б каналов генератор тактовых импульсов и нагрузку, причем в каждом .канале входы инвертирующего и неинвертирующего усилителей подключены к входной пане, а их выходы. соединены соответственно с входами первого и второго блоков оптоэлек 14 78135 10тронной развязки, первые выходы которыхх подключ ены с оотв етс тв енно к входам первого и второго вентильных элементов, выходы которых соединены с первым входом общей нагрузки,второй вход которой подключен к общей шине, а выход - к первым входам первого и второго элементов И каждого канала, вторые и третьи выходы блоков оптоэлектронной развязки подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго усилителей, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго пороговых устройств, выходы первого и второго пороговых устройств подключены соответственно к входам первой и второй дифференцирующих цепей, выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И,выходы которых подключены соответственно к первым (суммирующим) входам первого и второго реверсивных счетчиков и первым инверсным входам пятого и шестого элементов И, выходы первого и второго реверсивных счетчиков связаны соответственно с входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго пороговых устройств, генератор тактовых им,пульсов, выход которого подключен к вторым входам третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И М каналов, причем выходы первого и второго элементов И М каналов являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения40 быстродействия устройства при изменении мощности собственных шумов каналов, в каждый из И каналов введены третье и четвертое пороговые устройства, третий и четвертый цифроанало" говые преобразователи, третья и четвертая дифференцирующие цепи, седьмой, восьмой, девятый и десятый элементы И, первый и второй делители частоты, третий и четвертый реверсивные счетчики, первый и второй умно- жители, причем первые входы третьего и четвертого пороговых устройствсвязаны соответственно с выходамипервого и второго пороговых устройств,выход третьего порогового устройствасоединен с входом третьей дифференцирующей цепи, с вторым входом второго элемента И и соответствующимиИ-- 2 входами первого и второго элеНментов И остальных Нканалов, а вы"ход четвертого порогового устройствасоединен с входом четвертой дифференцирующей цепи, с вторым входомпервого элемента И и с соответствующими Мвходами первого и второгоэлементов И остальных Иканалов,вы"ходы третьей и четвертой дифференцирующих цепей подключены соответственно к .первым входам седьмого ивосьмого элементов И, выходы которыхподключены соответственно к первым(суммирующим) входам третьего и четвертого реверсивных счетчиков и кпервым инверсным входам девятого идесятогб элементов И, выходы которыхсвязаны соответственно с входамипервого и второго делителей частоты,выходы первого и второго делителейчастоты подключены соответственно квторым (вычитающим) входам третьегои четвертого реверсивных счетчиков,выходы которых связаны соответственно с входами третьего и четвертогоцифроаналоговых преобразователей, вы- .ходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с первыми входами первогои второго умножителей, выходы которыхсвязаны соответственно с вторыми входами третьего и четвертого пороговых устройств, вторые входы первогои второго умножителей подключенысоответственно к выходам третьего ичетвертого цифроаналоговых преобразователей, выходы пятого и шестогоэлементов И соединены соответственнос вторьии (вычитающнми) входами первого и второго реверсивных счетчиков,вторые входы седьмого, восьмого,девятого и десятого элементов И подключены к выходу генератора тактовыхимпульсов.14 78135 Составитель А. Рафиковактор С. Пекарь ТехредЛ.Олийнык . Корректор ерни оизводствеыно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 аказ 2358/44 ТиражНИИПИ Государственного комит113035, Москв 4 Подписное по .изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР -35, Раушская наб., д. 4/5