DE1284107B

DE1284107B - Fuer einen Amplituden-Analysator vorschaltbarer Wandler

Info

Publication number: DE1284107B
Application number: DE1966D0051341
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred; Baur; Dipl-Phys Erwin; Dipl-Phys Gerhard; Dipl-Ing Hans; Holland; Dipl-Phys Hugo; Mueller; Renz; Schief; Seelen; Steinbrenner; Dipl-Ing Werner Von; Dipl-Ing Wolfgang
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Daimler Benz AG
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Daimler Benz AG
Priority date: 1966-10-18
Filing date: 1966-10-18
Publication date: 1968-11-28
Also published as: GB1208306A; FR1551986A

Description

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Die Erfindung betrifft einen für einen der Ermitt- läuterung der Messung von Amplitudendifferenzen lung der Summenhäufigkeit der Amplitudendichte, aufeinanderfolgender Extremwerte, der Klassenhäufigkeit relativer Extremwerte od. dgl. Fig. 3 ein um zwei monostabile Multivibratoren

dienenden Amplituden-Analysator vorschaltbaren und zwei UND-Gliedern vor dem Additions-Endver-Wandler mit einem Eingang und einem Ausgang. 5 stärker erweitertes Blockschaltbild der Fig. 1, zum

Mit den bekannten Amplituden-Analysatoren ist Abtasten der zu messenden Werte, es nicht möglich, z. B. die Klassenhäufigkeit der F i g. 4 ein Blockschaltbild zum Bilden der »Mittel-

Amplitudendifferenzen relativer Extrema von einer werte« aufeinanderfolgender relativer Extremwerte, Eingangsfunktion mit beliebigem Verlauf zu er- Fig. 5a bis 5f Spannungskurvendiagramme zum

mitteln. ίο Erläutern der Bildung der »Mittelwerte« aufein-

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten anderfolgender Extremwerte,

Amplituden-Analysatoren auch hierfür verwendbar Fig. 6 ein Blockschaltbild zum Sortieren von

zu machen. Amplitudendifferenzen aufeinanderfolgender relativer

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- Extremwerte nach Klassen von »Mittelwerten«, löst, daß seinem Eingang eine erste Reihenschaltung 15 F i g. 7 ein Blockschaltbild zum Messen der zeitaus einem Kondensator und einer ersten Diode nach- liehen Abstände aufeinanderfolgender relativer geschaltet ist, daß der Diode ein einen Steuereingang Extremwerte,

aufweisender Schalter parallel geschaltet ist, daß der Fig. 8a und 8b zwei Spannungsdiagramme zum

ersten Reihenschaltung eine zweite Reihenschaltung Erläutern der Messung der zeitlichen Abstände aufaus einem Kondensator und einer umgekehrt zur 20 einanderfolgender Extremwerte, ersten Diode gepolte zweite Diode nachgeschaltet ist, Fig. 9 das Blockschaltbild nach Fig. 7, ergänzt

daß der zweiten Diode ein einen Steuereingang auf- durch zwei Schmitt-Trigger, ein ODER-Glied, ein weisender Schalter parallel geschaltet ist, daß der den UND-Glied und eine Umkehrstufe vor dem bistabilen Dioden und den Schaltern jeweils gemeinsame Punkt Multivibrator, zum Messen der zeitlichen Abstände mit einer ein Schwellwertglied und ein monostabiles 25 von Extremwerten innerhalb eines variablen Berei-Glied aufweisenden Diskriminatorschaltung verbun- ches oder außerhalb zweier Schwellen und den ist und daß der Ausgang der zur einen Reihen- F i g. 10 a, 10 b und 10 c weitere Diagramme eines

schaltung gehörigen Diskriminatorschaltung mit dem Spannungsverlaufes zum Erläutern des Messens von Steuereingang des zur anderen Reihenschaltung ge- zeitlichen Abständen aufeinanderfolgender relativer hörigen Schalters verbunden ist. 30 ober- oder unterhalb oder zwischen zwei variablen

Durch passend eingeführte Nebenbedingungen und Schwellen liegender Extremwerte, besondere logische Verknüpfungen läßt sich die Wir- In den Spannungsdiagrammen der F i g. 2, 5, 8

kungsweise der Einrichtung derart erweitern, daß für und 10 stellen die Ordinaten jeweils die Spannungen jeweils zwei aufeinanderfolgende Extremwerte das und die Abszissen einen Zeitfaktor dar. arithmetische Mittel der dazugehörigen Funktions- 35 Bei allen Ausführungsbeispielen ist der Eingang für werte, nachstehend kurz »Mittelwert« genannt, fest- die vom Meßgeber erzeugte Spannung mit E bezeichzusteUen ist. Weiterhin erlaubt die entsprechend er- net, die zu einem Vorverstärker 1 geführt wird. Dessen gänzte Einrichtung eine Auswahl der Amplituden- Ausgangsleitung α führt zu zwei Dioden-Kondensatordifferenzen, deren zugeordnete »Mittelwerte« in ein Kombinationen 2, 3 und 2 a, 3 a, an die jeweils ein gegebenes Intervall fallen. 40 weiterer Verstärker 4, 4 a, ein Schmitt-Trigger 5, 5 a

In einer weiteren Abwandlung erlaubt die Einrich- und ein monostabiler Multivibrator 6, 6 a angeschlostung die Ermittlung von Abständen für Extremwerte, sen sind. Zwischen den Verstärkern 4, 4 α und die ein vorgegebenes Niveau über- oder unter- Schmitt-Triggern 5, 5 a zweigt je eine Leitung b, b zu schreiten. einem gemeinschaftlichen Additionsverstärker 7 mit

Die zu analysierende Spannung kann Ausgangs- 45 dem Ausgang .4 ab. Jeder Dioden-Kondensatorgröße eines beliebigen Wandlers, eines Digital-Analog- Kombination 2, 3 und 2 a, 3 a ist ein Schalter 8, 8 a Wandlers, optisch-elektrischen Wandlers, eines Be- zugeordnet, der gleichzeitig an den zugehörigen Verschleunigungs-, Geschwindigkeits-, Wege-, Gewichts-, stärker 4, 4 a angeschlossen ist. Außerdem besteht Zug- oder Druckmessers, Geschwindigkeits- und eine Leitungsverbindung c, c des Schalters 8, mit den Kraftmessers usw. und Funktion der Zeit oder einer 50 Multivibratoren 6 a und eine Verbindung des Schalbeliebigen anderen Größe sein. Dabei ist für die Ab- ters 8 a mit dem Multivibrator 6. Standsanalyse die an sich selbstverständliche Voraus- Das Gerät nach F i g. 1 dient zum Messen der

setzung zu machen, daß die zu verarbeitende Funk- Amplitudendifferenz aufeinanderfolgender Extremtion als Funktion eines Abstandes mit bekanntem werte und zur Bestimmung ihrer Klassenhäufigkeit. Maßstab vorgegeben ist. Auf diese Weise kann man 55 Die Ausgangsspannung des Vorverstärkers 1 wird den unter Verwendung eines Amplitudenanalysators Be- Diodenkombinationen 2, 3 und 2 a, 3 a zugeführt, schleunigungen, Geschwindigkeiten, Wege, Gewichte, Angenommen, der Differentialquotient sei positiv, Drücke, Helligkeiten, Lautstärken oder andere Meß- dann ist die Diode 3 durchgeschaltet, und am Vergrößen bezüglich der Klassenhäufigkeit ihrer Extrem- stärker 4 liegt keine Spannung. Wertdifferenzen und/oder der Verteilung des zeitlichen 60 Beim Überschreiten eines bestimmten Spannungsoder geometrischen Abstandes ihrer Extremwerte maximums am Eingang E (F i g. 2 a) tritt zwischen untersuchen. Kondensator! und Diode3 eine Spannung auf

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren (Fig. 2a), welche die Diode3 sperrt, am Verstär-Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt ker 4 verstärkt wird und danach den Schmitt-

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Einrichtung zum 65 Trigger5 ansprechen läßt. Dadurch wird am mono-Messen von Amplitudendifferenzen relativer Extrem- stabilen Multivibrator 6 ein kurzer Stromimpuls auswerte, gelöst, der den Schalter 8 α kurzschließt und den Fig. 2a und 2b zwei Spannungskurven zur Er- Kondensator 2a auf die Spannung »Null« entlädt.

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Sinkt die Eingangsspannung weiter, dann liegt an vorgeschalteten Torschaltungen 10, 10 a führen, der Diode 3 die Spannungsdifferenz zwischen dem Außerdem ist zwischen den Schmitt-Triggern S, Sa vorherigen Maximalwert und dem Augenblickswert, und den monostabilen Multivibratoren 6, 6a jeweils während am Kondensator 2 die Spannung während ein weiterer monostabiler Multivibrator 11, 11 α ander Sperrzeit der Diode 3 auf dem Maximalwert 5 geordnet. Von der Verbindungsleitung d zwischen bleibt. Bei absinkender Eingangsspannung ist die den beiden monostabilen Multivibratoren 11, 6 führt Diode 3 α durchgeschaltet. Wird das nächste Mini- eine Leitung d zur Torschaltung 10 a. Ebenso führt mum überschritten, dann sperrt die Diode 3 a, und die von der Verbindungsleitung d zwischen den beiden Differenzspannung zwischen dem gerade überschritte- monostabilen Multivibratoren 11a, 6 a eine Leitung d nen Minimalwert und dem Augenblickswert wird dem io zur Torschaltung 10.

Verstärker 4 α zugeführt, dort verstärkt, und die am Beim Überschreiten des Maximums wird ein Im-Ausgang von Aa auftretende Spannung läßt den puls am monostabilen Multivibrator 11 ausgelöst, der Schmitt-Trigger 5 α ansprechen. Bei dessen Kippen in der Torschaltung 10 a aus dem Ausgangssignal des wird am monostabilen Multivibrator 6 a ein Strom- Verstärkers 4 a die Minimum-Maximum-Spannungsimpuls ausgelöst, der den Schalter 8 kurzschließt und 15 differenz austastet. Mit der Rückflanke des Tastdie jetzt an der Diode 3 liegende Spannungsdifferenz impulses wird am monostabilen Multivibrator 6 α ein zwischen dem Maximum und Minimum zu »Null« Impuls ausgelöst, der wiederum den Schalter 8 a macht. Der zeitliche Ablauf dieser verstärkten Span- mit den bereits oben beschriebenen Folgen kurznungsdifferenz am Ausgang des Verstärkers 4 wird schließt.

dem Additionsverstärker 7 zugeführt und erscheint, 20 Beim Unterschreiten des Minimums liefert der

auf »Null« bezogen, am Ausgang A der Schaltung. monostabile Multivibrator 11 α einen Tastimpuls, der

Steigt die Eingangsspannung nach dem Maximum an der Torschaltung 10 aus dem Ausgangssignal des

wieder an, dann ist die Diode 3 durchgeschaltet, und Verstärkers 4 die Maximum-Minimum-Spannungs-

an der Diode 3 α erscheint die Spannungsdifferenz differenz austastet. Mit der Rückflanke des Tast-

zwischen dem gerade durchlaufenden Minimum und 25 impulses wird am monostabilen Multivibrator 6 a ein

dem Augenblickswert. Der Kondensator 2 a bleibt Impuls erzeugt, der den Schalter 8 kurzschließt usw.

während der Sperrzeit der Diode 3 α auf dem Span- Die ausgetasteten Maximalwerte werden im Addi-

nungsbetrag des Minimums aufgeladen. Die Spannung tionsverstärker 7 addiert. Ihre Klassenhäufigkeit kann

an der Diode 3 α wird nach dem Verstärken durch danach in einem normalen Impulshöhenanalysator

den Verstärker 4 a im Additionsverstärker 7 zur Aus- 30 bestimmt werden,

gangsspannung des Verstärkers 4 addiert. Zur Bestimmung des arithmetischen Mittels der

Beim Erreichen des nächsten Maximums wird auf Funktionswerte dient die Schaltung nach F i g. 4. Die die weiter oben beschriebene Weise der Schalter 8 α wiederholt verwendeten Bezugsziffern dieser Schalkurzgeschlossen, und über der Diode 3 erscheint tung bezeichnen wiederum die gleichen, auch in den wiederum der zeitliche Verlauf der Differenzspan- 35 Schaltungen der F i g. 1, 2 oder 3 vorhandenen Baunung zwischen dem Maximal- und Augenblicks- elemente. Es fehlen jedoch bei der Schaltung nach wert usw. Fig. 4 die Torschaltungen 10, 10a und der Addi-

Die Addition der Spannungen der beiden Verstär- tionsverstärker 7. Dafür sind zwei Additionsverstärker ker 4 und 4 a ergibt einen Spannungsverlauf nach der 12, 13, ein ODER-Glied 14 und ein Schalter 15 vor-Fig. 2b, dessen relative Maxima der Maximum- 40 gesehen. Der Verstärker 12 und das ODER-Glied 14 Minimum-Differenz der Eingangsspannung (Fig. 2a) sind an beide Leitungszweige c, c angeschlossen. Das entsprechen. Die relativen Minima der Ausgangs- ODER-Glied 14 jeweils zwischen den beiden monospannung entsprechen den Minimum-Maximum- stabilen Multivibratoren 11, 6 und lla, 6 a. Der VerDifferenzen am Eingang E. stärker 12 zwischen den Verstärkern 4, 4 a und

In einem anschließenden Amplitudenanalysator ist 45 Schmitt-Triggern 5, 5 a. Der zweite Verstärker 13

es somit möglich, eine Klassenhäufigkeit der liegt hinter dem Verstärker 12. Außerdem besteht

Amplituden-Differenzen relativer Extrema von eine Leitungsverbindung e zwischen dem Verstärker

einer Eingangsfunktion mit beliebigem Verlauf zu 13 und der Ausgangsleitung α des Eingangsverstär-

ermitteln. kers 1. Vom ODER-Glied 14 und dem Verstärker 13

Für den Fall, daß das Klassifikationsgerät nur für 50 führt je eine Leitung zum Schalter 15.
eine Polarität ausgelegt ist, läßt sich eine Anpassung Bei dieser Anordnung addiert der Verstärker 12 dadurch erzielen, daß das Ausgangssignal des Ver- die in den Fig. 5b und 5b' dargestellten Ausgangsstärkers 4 oder 4 a vor der Addition im Verstärker 7 spannungen (Amplitudendifferenzen relativer Extremnoch einmal invertiert wird. Eine getrennte Klassi- werte) der Verstärker 4 und 4 α mit dem Verstärkungsfikation der Maximum-Minimum- und Minimum- 55 faktor — V2. Die in Fig. 5c dargestellte Ausgangs-Maximum-Spannungsdifferenz ist dann jedoch nicht spannung des Verstärkers 12 und die Ausgangsspanmöglich. Wenn kein Amplitudenanalysator zur Ver- nung (Signalspannung F i g. 5 a) des Eingangsverstärfügung steht, läßt sich die Klassifikation auch mit kers 1 werden im Verstärker 13 mit dem Verstärnormalen Impulshöhenanalysatoren durchführen, so- kungsfaktor 1 addiert. Durch diese Operation erhält fern eine Erweiterung der Schaltung von F i g. 1 im 60 man eine Spannung (F i g. 5 d), die an den Stellen der Sinne der F i g. 3 vorgesehen ist, in der vor dem Kurz- relativen Extremwerte der Signalspannung arithmeschluß an den Dioden 3, 3 α die gesuchte Spannungs- tische Mittelwerte der aufeinanderfolgenden relativen differenz ausgetastet wird. Extremwerte einnimmt. Diese Stellen werden mit

Die Schaltung nach F i g. 3 entspricht in ihrem Hilfe des Schalters 15 ausgetastet. Dieser wird von

wesentlichen Aufbau wiederum der Schaltung nach 65 den im ODER-Tor 14 zusammengefaßten Ausgangs-

Fig. 1, wie die gleichlautenden Bezugsziffern erken- impulsen der monostabilen Multivibratoren 11 und

nen lassen. Ein Unterschied besteht darin, daß die lla angesteuert (Fig. 5e), die hier eine analoge

Leitungen b, b zu zwei dem Additionsverstärker 7 Funktion wie im Ausführungsbeispiel von F i g. 4

übernehmen. Die Ausgangsspannung des Schalters 15 Endanschluß y für die Impulshöhenanalyse. Außerbesteht in einer Folge von Impulsen, deren Ampli- dem ist die Torschaltung 27 über die Leitungen g, g tuden in der Beschreibungseinleitung definierten an die Torschaltungen der Grundschaltung 10, 10 a »Mittelwerten« relativer Extremwerte proportional angeschlossen.

sind und somit in den bekannten Impulshöhenanaly- 5 In der obengenannten Schaltung werden die Imsatoren verarbeitet werden können. pulse im ODER-Glied 20 zusammengefaßt und dem

Die Schaltung nach F i g. 6 betrifft eine Einrichtung bistabilen Multivibrator 21 zugeführt. Beim Überzum Sortieren von Amplitudendifferenzen relativer schreiten eines Maximums kippt der Schaltimpuls des Extremwerte nach den Klassen der »Mittelwerte« monostabilen Multivibrators 6 den bistabilen Multiaufeinanderfolgender relativer Extremwerte. Dazu io vibrator 21 in eine Lage, die durch eine konstante wurde die Schaltung von F i g. 4 in Aufbau und Spannung in der zum Zeitgenerator 22 führenden Funktion übernommen und durch zwei an den Schal- Leitung gekennzeichnet ist, während die zum Zeitterl5 angeschlossene Schmitt-Trigger 16 und 16 a generator 23 führende Leitung die Spannung »Null« mit an den Potentiometern 17, 17 a verschiebbaren hat. Die auf den Zeitgenerator 22 gegebene Spannung Schwellen sowie einem wechselseitig an die Trigger 15 wird zu einer Dreiecksfunktion integriert. Beim folangeschlossenen Tor 18 ergänzt. Außerdem wurde in genden Minimum vertauscht der Schaltimpuls des die Schaltung der von den Schaltungen nach Fig. 1 monostabilen Multivibrators 6 α die Ausgangszustände und 3 her bekannte Additionsverstärker 7 mit seinen des bistabilen Multivibrators 21. Demzufolge wird Anschlüssen b, b wieder mit hereingenommen, an den der Zeitgenerator 22 auf »Null« geschaltet, und der sich ein Schalter 19 anschließt. Dieser ist mit dem ao Zeitgenerator 24 erzeugt einen dreieckförmigen Span-Tor 18 durch eine Leitung / verbunden. nungsverlauf umgekehrter Polarität. Mit jedem ein-Zum Sortieren der Amplitudendifferenzen nach treffenden Impuls wird die Integrationszeit des einen Klassen der genannten »Mittelwerte« wird deren Zeitgenerators jeweils beendet und die des anderen Impulsfolge den beiden Schmitt-Triggern 16 und 16 a begonnen.

zugeführt. Am Potentiometer 17 wird jeweils die as Die Ausgangsspannungen der beiden Zeitgeneobere und am Potentiometer 17 a jeweils die untere ratoren werden bei der Schalterstellung α des Schal-Schwelle der gewünschten Klasse eingestellt. Die ters25 dem Additionsverstärker 26 zugeführt, an Impulse der Ausgänge der Schmitt-Trigger 16 und dessen Ausgang eine sägezahnförmige Spannung nach 16a werden auf das Tor 18 gegeben. Sie liefern an Fig. 8b entsteht. Die Größen der relativen Extremdessen Ausgang eine Spannung, die den Schalter 19 30 werte dieses Signals sind proportional dem zeitlichen schließt, wenn dort auftretende Impulse die Schwelle Abstand aufeinanderfolgender relativer Extremwerte des Schmitt-Triggers 16 unterschreiten oder die der Eingangsspannung. Die Abstände vom relativen Schwelle des Schmitt-Triggers 16 a überschreiten, also Maximum zum relativen Minimum erscheinen als die »Mittelwerte« in die vorgegebene Klasse fallen. positive Extremwerte am Ausgang des Verstärkers In jedem anderen Fall bleibt der Schalter 19 geöffnet. 35 26, während die relativen Minima der Spannung der Die den Amplitudendifferenzen relativer Extremwerte Minimum-Maximum-Distanz des Eingangssignals proportionale Spannung, die man, wie beim Aus- entsprechen.

führungsbeispiel von F i g. 1, am Ausgang des Ver- Verbindet man nun den Ausgang des Verstärkers

stärkers 7 erhält, läßt sich also mit Hilfe des Schalters 26 bei der Schalterstellung α des Schalters 27 am An-19 in der gewünschten Weise austasten. Die am Aus- 40 schluß χ mit einem Amplitudenanalysator, so lassen gang des Schalters 19 auftretende Spannung läßt sich sich die Klassenhäufigkeiten der Maximum-Minimummit einem Amplitudenanalysator für einen beliebigen Distanzen und der Minimum-Maximum-Distanzen Spannungsverlauf klassifizieren. aufeinanderfolgender relativer Extremwerte getrennt

Um die Klassenhäufigkeit der zeitlichen Abstände voneinander bestimmen. Der Spannungsverlauf des zu bestimmen, kann man die Zeitabstände zunächst 45 Eingangssignals kann wieder beliebig sein, in eine Spannungshöhe transformieren und danach Für den Fall, daß der Amplitudenanalysator nur

mit einem Amplitudenanalysator untersuchen. für eine Polarität ausgelegt ist, muß das Ausgangs-

Ais Zeitmarke für den Abstand aufeinanderfolgen- signal eines der Zeitgeneratoren wieder invertiert der relativer Extremwerte werden die Rückschalt- werden. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 wird impulse der monostabilen Multivibratoren 6 und 6 a 50 das negative Signal des Zeitgenerators 23 bei der in der Schaltung nach F i g. 7 benutzt. Sie entspricht Schalterstellung b des Schalters 25 durch die Umkehrin ihrem Grundaufbau der Schaltung nach Fig. 3 stufe24 invertiert. Am Ausgang des Verstärkers 26 mit der Ergänzung, daß an die zu den Schaltern 8, 8 a erscheint dann eine sägezahnförmige Spannung nur führenden Leitungen ein ODER-Glied 20 angeschlos- einer Polarität. Eine getrennte Klassenhäufigkeitssen ist. Hinter diesem liegt ein bistabiler Multivibrator 55 bestimmung der Maximum-Minimum- und Minimum-21, an den zwei Zeitgeneratoren 22 und 23 ange- Maximum-Distanzen ist dann allerdings nicht mehr schlossen sind. Hinter dem Zeitgenerator 23 liegt eine möglich.

Umkehrstufe 24, deren Ausgang zu einem mit zwei Um an Stelle eines Amplitudenanalysators einen

Kontakten α und b versehenen Schalter 25 führt. Vor normalen Impulshöhenanalysator verwenden zu könder Umkehrstufe 24 zweigt eine Leitung zum Kon- 60 nen, lassen sich bei der Schalterstellung b des Schaltakt α und hinter dieser eine Leitung zum Kontakt b ters 27 die Extremwerte der dreiecksförmigen Spanab. Der Schalter 25 liegt vor einem Additionsverstär- nung am Verstärker 26 in der Torschaltung 28 ausker 26, der außerdem an den Zeitgenerator 22 ange- tasten. Die monostabilen Multivibratoren 11 und 11a schlossen ist. Am Ausgang des Additionsverstärkers liefern die Tastimpulse, die unmittelbar vor den ist ein weiterer Schalter 27 mit gleichfalls zwei 65 Rückstellimpulsen für die Zeitgeneratoren 22 und 23 Kontakten α und b vorgesehen. Der Kontakt α führt liegen.

zu einem Endanschluß χ für die Amplitudenanalyse Will man die Klassenhäufigkeit von Zeitabschnitten

und der Kontakt b zu einer Torschaltung 28 mit dem relativer Extremwerte mit der Zusatzbedingung be-

stimmen, daß nur jene Extremwerte klassifiziert werden, die z. B. nach der Fig. 10a oberhalb einer bestimmten Schwelle S₂ und unterhalb einer bestimmten Schwelle S₁ liegen, dann ist die Schaltung nach F i g. 2, wie das Schaltbild von F i g. 9 zeigt, durch zwei Schmitt-Trigger 29 und 29« zu ergänzen, deren Eingänge beide an der Leitung am Eingang E liegen. Der Ausgang α des Triggers 29 und der Ausgang b des Triggers 29 α führen zu einem ODER-Glied 30. An dieses ist eine Umkehrstufe 31 angeschlossen, die an den Kontakt b eines mit zwei Kontakten a, b versehenen Schalters 32 führt. Der zweite Kontakt a des Schalters 32 liegt unmittelbar am Ausgang des ODER-Gliedes 30. Hinter dem Schalter 32 liegt ein UND-Glied 33, dessen Eingangsseite am ODER-Glied 20 liegt. An das UND-Glied 33 ist der bistabile Multivibrator 21 angeschlossen.

Der Schwellenwert der Trigger 29, 29 a wird wieder durch ein Potentiometer 17, YIa eingestellt. Wird das Eingangssignal (F i g. 10 a) den zwei Schmitt-Triggern 29 und 29a zugeführt, dann tritt am Ausgang« des Triggers 29 eine Spannung auf, wenn die Schwelle S₂ überschritten wird. Diese Spannung erscheint am Ausgang des ODER-Gliedes 30 und liegt bei der Schalterstellung α des Schalters 32 am Eingang des UND-Gliedes 33, das damit von den Steuerimpulsen für die Zeitgeneratoren 22 und 23 geöffnet werden kann. Damit werden die zeitlichen Abstände relativer Extremwerte oberhalb der Schwelle S₂ auf die beschriebene Weise ausgewertet. Unterschreitet die Eingangsspannung die Schwelle S₂, dann integriert der gerade angesteuerte Zeitgenerator, bis entweder ein weiterer Extremwert oberhalb der Schwelle S₂ liegt oder die Eingangsspannung die SChWeIIeS₁ unterschreitet. Beim Unterschreiten dieser Schwelle tritt am Ausgang & des Triggers 29 a eine Spannung auf, die das UND-Glied 33 für Steuerimpulse aus dem ODER-Glied 20 offenhält. Am Ausgang des Verstärkers 26 ergibt sich damit ein sägezahnförmiger Spannungsverlauf nach Fig. 10b, der auf die beschriebene Weise ausgewertet werden kann.

Ändert man bei der Bestimmung der Klassenhäufigkeit von Zeitabständen relativer Extremwerte die Zusatzbedingung in der Weise, daß nur die relativen Extremwerte zwischen zwei Amplitudenschwellen S₁ und S₂ ausgewertet werden, dann ergeben sich folgende Verhältnisse: In F i g. 9 befindet sich der Schalter 32 in der Stellung b, so daß zwischen dem ODER-Glied 30 und dem UND-Glied 33 die Umkehrstufe 31 liegt. Dann ist das UND-Glied 33 für die Steuerimpulse aus dem ODER-Glied 20 dann geöffnet, wenn die Ausgänge der Schmitt-Trigger 29 und 29 a keine Spannung führen. Das ist der Fall, solange das Eingangssignal oberhalb der SChWeIIeS₁ und unterhalb der Schwelle S₂ liegt. Es werden somit nur die Zeitabstände von relativen Extremwerten gemessen, die zwischen den an sich variablen Schwellen S₁ und S₂ liegen (F i g. 10 a und 10 c). Die Auswertung der gemessenen Zeitabstände kann nun wieder nach dem bereits beschriebenen Verfahren erfolgen.

Die Grundschaltung nach F i g. 1 bzw. 3 mit ihren Ergänzungsstufen nach den F i g. 4, 6, 7 und 9 ist in einem gemeinschaftlichen Gerät untergebracht und dieses mit einem sogenannten »Betriebsarten«- Schalter versehen, der es ermöglicht, z. B. an der Schaltung nach F i g. 3 die Ergänzungsstufen wahlweise zuzuschalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Vor einen der Ermittlung der Summenhäufigkeit, der Amplitudendichte, der Klassenhäufigkeit relativer Extremwerte od. dgl. dienenden Amplituden-Analysator vorschaltbarer Wandler mit einem Eingang und einem Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß seinem Eingang eine erste Reihenschaltung aus einem Kondensator (2) und einer ersten Diode (3) nachgeschaltet ist, daß der Diode ein einen Steuereingang (c) aufweisender Schalter (8) parallel geschaltet ist, daß der ersten Reihenschaltung eine zweite Reihenschaltung aus einem Kondensator (2 a) und einer umgekehrt zur ersten Diode (3) gepolte zweite Diode (3 α) nachgeschaltet ist, daß der zweiten Diode (3 α) ein einen Steuereingang (c) aufweisender Schalter (8 a) parallel geschaltet ist, daß der den Dioden (3,3 α) und den Schaltern (8, 8 a) jeweils gemeinsame Punkt mit einer ein Schwellwertglied (5, 5 a) und ein monostabiles Glied (6, 6 a) aufweisenden Diskriminatorschaltung verbunden ist und daß der Ausgang der zur einen Reihenschaltung gehörigen Diskriminatorschaltung mit dem Steuereingang des zur anderen Reihenschaltung gehörigen Schalters (8, 8 a) verbunden ist.

2. Wandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen gemeinschaftlichen, jeweils vor das vorzugsweise als Schmitt-Trigger ausgebildete Schwellwertglied (5, Sα) eines jeden Leitungszweiges angeschlossenen Additions-Endverstärker (7).

3. Wandler nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei weitere monostabile Multivibratoren (11, lla) in jedem Leitungszweig zwischen den Schmitt-Triggern (5, 5 a) und den monostabilen Multivibratoren (6, 6 a) am Ende eines jeden Leitungszweiges.

4. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch je einen der Leitungszweige und dem Additions-Endverstärker (7) zugeordnete Torschaltungen (10, 10 a).

5. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen an jeden der Leitungszweige vor den Schmitt-Triggern (5, 5 a) angeschlossenen phasenumkehrenden Additionsverstärker (12), hinter dem ein weiterer Additionsverstärker (13) und an diesen ein von einem ODER-Glied (14) gesteuerter Schalter (15) angeordnet und das ODER-Glied gleichfalls an die beiden Leitungszweige vor deren monostabile Multivibratoren (6, 6 a) angeschlossen ist.

6. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, gekennzeichnet durch zwei Additionsverstärker (7 und 12) in der Anordnung nach den Ansprüchen 4 und 7, mit zwei dem durch das ODER-Glied (14) gesteuerten Schalter (15) nachgeschalteten weiteren Schmitt-Triggern (16,16 a), mit durch ein Potentiometer (17, 17 a) verschiebbaren Schwellen- und einem den Schmitt-Triggern (16,16 a) nachgeschalteten Tor (18), das einen hinter dem Additions-Endverstärker (7) liegenden Schalter (19) steuert.

7. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein an die beiden Leitungszweige hinter deren monostabile Multivibratoren (6, 6 a) angeschlossenes ODER-Glied (20), einen an dieses angeordneten bistabilen Multivibrator

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(21) mit zwei zu je einem Zeitgenerator (22,23) führenden Ausgängen, wobei einer der Zeitgeneratoren (22) mit einem weiteren Additionsverstärker (26) unmittelbar und der andere (23) mit diesem über einen zweipoligen Schalter (25) in Verbindung steht, zu welchen eine Umkehrstufe (24) im Nebenschluß liegt, und der vorerwähnte Additionsverstärker (26) über einen weiteren zweipoligen Schalter (27) an eine Torschaltung (28) angeschlossen ist, die wiederum mit den Torschaltungen (10,10 a) der Grundschaltung in Verbindung steht und, wie der eine Pol (α) des Schalters (25), einen eigenen Ausgang (y) besitzt.

8. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 7, gekennzeichnet durch ein zwischen dem bistabilen Multivibrator (21) und dem ODER-Glied (20)

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der Ergänzungsschaltung angeordnetes UND-Glied (33) mit einem vor diesen liegenden zweipoligen Schalter (32), dessen einer Pol (α) unmittelbar und dessen anderer Pol (b) über eine Umkehrstufe (31) gleichfalls zu einem ODER-Glied (30) führt, das hinter zwei weiteren Schmitt-Triggern (29,29 a) mit zwei Ausgängen (α, b) liegt und die Trigger wieder an eine Eingangsleitung E₁ angeschlossen sind.

9. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein gemeinschaftliches Gehäuse für eine Grundschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einem Stufenschalter für einen wahlweisen Anschluß der in den Ansprüchen 4 bis 8 angeführten Ergänzungsschaltungen an die Grundschaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen