RU18122U1 - Детектор экстремальных значений - Google Patents

Abstract

Детектор экстремальных значений, содержащий первый операционный усилитель (ОУ), неинвертирующий вход которого является входом детектора, второй ОУ, выход которого является выходом детектора, запоминающий конденсатор и первый ключ, причем инвертирующий вход первого ОУ соединен с инвертирующим входом второго ОУ, а также с выходом последнего, неинвертирующий вход второго ОУ через запоминающий конденсатор соединен с земляной шиной, отличающийся тем, что в него введены дифференцирующий ОУ, компаратор, первый и второй формирователи импульсов, второй ключ, причем неинвертирующий вход первого ОУ подключен к входу дифференцирующего ОУ, выход которого подключен через компаратор к параллельно соединенным по входу первому и второму формирователям импульсов, выход первого формирователя подключен к входу управления первого ключа, выход второго формирователя подключен к входу управления второго ключа, причем первый и второй ключи соединены параллельно и включены между выходом первого ОУ и неинвертирующим входом второго ОУ.

Description

ДЕТЕКТОР ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

Полезная модель относится к преобразовательной технике, в частности к измерениям амплйтудньпс значений сигнала.

Известны устройства для определения амплитудных значений сигнала на основе использования диода и конденсатора (см, Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. -М.: Мир, 1983.- Т. 1.-С.202-203). Такие устройства имеют ряд недостатков: малое входное сопротивление, зависимость параметров от температуры, невозможность обновления информации о максимальном значении при подключении на выход устройства с большим входным сопротивлением. Последний недостаток приводит к снижению точности слежения за экстремальным значением сигнала.

Известны также амплитудные детекторы, которые, кроме перечисленных выше элементов, содержат повторители напряжения на основе операционных усилителей (см. там же, стр.203). Такое решение позволяет повысить входное сопротивление, устранить влияние падения напряжения на диоде, но недостаток, касаюш;ийся трудности обновления информации об экстремальном значении остается.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели является амплитудный детектор, содержащий входной и выходной повторители напряжения, охваченные отрицательной обратной связью, диод, ключ, запоминающий конденсатор (см. там же, стр.398). Такое устройство выбрано в качестве прототипа. С помощью ключа возможен сброс показаний устройства с целью обновления информации о максимальном значении входного напряжения.

МПКНОЗК5/1532

Но при использовании прототипа ие устраияется недостаток, касающийся снижения точности слежения за экстремальным значением, поскольку сброс показаний производится эпизодически.

Сущность решения состоит в стремлении получить технический результат, заключающийся в повышении точности слежения за экстремальным значением входного напряжения, т.е. в обеспечении фиксации как максимального, так и минимального значений входного напряжений.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном детекторе экстремальных значений, содержащем первый операционный усилитель (ОУ), неинвертируюпщй вход которого является входом детектора, второй ОУ, выход которого является выходом детектора, запоминающий конденсатор и первый ключ, причем инвертирующий вход первого ОУ соединен с инвертирующим входом второго ОУ, а также с выходом последнего, неинвертирующий вход второго ОУ через запоминающий конденсатор соединен с земляной шиной, особенность заключается в том, что в него введены: дифференцирующий ОУ, компаратор, первый и второй формирователи импульсов, второй ключи, причем неинвертирующий вход первого ОУ подключен к входу дифференцирующего ОУ, выход которого подключен через компаратор к параллельно соединенным по входу первому и второму формирователям импульсов, выход первого формирователя подключен к входу управления первого ключа, выход второго формирователя подключен к входу управления второго ключа, причем первый и второй ключи соединены параллельно и включены между выходом первого ОУ и неинвертирующим входом второго ОУ.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружено аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем признакам заявленного решения, а определение из перечня аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна.

На чертежах представлено: на фиг.1 приведена схема детектора; на фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит: первый ОУ 1, неинвертирующий вход которого является входом детектора, а инвертирующий вход соединен с инвертирующим входом и выходом второго ОУ 2, выход которого является выходом детектора; первый ключ 3, подсоединенный между выходом первого ОУ 1 и неинвертирующим входом второго ОУ 2; запоминающий конденсатор 4, включенный между неинвертирующим входом второго ОУ и земляной шиной; дифференцирующий ОУ 5, вход которого соединен с неинвертирующим входом первого ОУ 1; компаратор 6, вход которого соединен с выходом дифференцирующего ОУ 5; первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, входные зажимы которых соединены с выходом компаратора 6, выход первого формирователя 7 соединен со входом управления первого ключа 3, а выход второго формирователя 8 соединен со входом управления второго ключа 9, причем ключи 3 и 9 соединены параллельно.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение (фиг.2,а) подается на неинвертирующий вход первого ОУ 1 и на вход дифференцирующего ОУ 5. При достижении входным напряжением максимума или минимума на каком-либо интервале времени на

выходе дифференцирующего ОУ напряжение пересекает нулевой уровень (фиг.2,6). В это время компаратор 6 перебрасывается в противоположное состояние (фиг,2,в). При этом первый формирователь импульсов 7 вырабатывает короткий импульс в момент достижения входным напряжением максимума, а второй формирователь импульсов 8 вырабатывает короткий импульс в момент достижения входным напряжением минимума (фиг.2,г). Эти импульсы открывают соответственно первый 3 ( при максимуме входного напряжения) или второй 9 (при минимуме входного напряжения) ключи, благодаря чему запоминающий конденсатор 4 разряжается или заряжается до входного напряжения ОУ 1, фиксируя экстремум этого напряжения. В итоге производится слежение за экстремальным значением (фиг.2,д).

Таким образом, для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств. Также, устройство, воплощающее заявленное решение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно заявленное решение соответствует условию «промышленная применимость.

Claims (1)

1. Детектор экстремальных значений, содержащий первый операционный усилитель (ОУ), неинвертирующий вход которого является входом детектора, второй ОУ, выход которого является выходом детектора, запоминающий конденсатор и первый ключ, причем инвертирующий вход первого ОУ соединен с инвертирующим входом второго ОУ, а также с выходом последнего, неинвертирующий вход второго ОУ через запоминающий конденсатор соединен с земляной шиной, отличающийся тем, что в него введены дифференцирующий ОУ, компаратор, первый и второй формирователи импульсов, второй ключ, причем неинвертирующий вход первого ОУ подключен к входу дифференцирующего ОУ, выход которого подключен через компаратор к параллельно соединенным по входу первому и второму формирователям импульсов, выход первого формирователя подключен к входу управления первого ключа, выход второго формирователя подключен к входу управления второго ключа, причем первый и второй ключи соединены параллельно и включены между выходом первого ОУ и неинвертирующим входом второго ОУ.