RU2506598C1 - Peak detector - Google Patents
Peak detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506598C1 RU2506598C1 RU2012130540/28A RU2012130540A RU2506598C1 RU 2506598 C1 RU2506598 C1 RU 2506598C1 RU 2012130540/28 A RU2012130540/28 A RU 2012130540/28A RU 2012130540 A RU2012130540 A RU 2012130540A RU 2506598 C1 RU2506598 C1 RU 2506598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- resistor
- bus
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и силовой техники для детектирования, а также для определения канала с экстремальным напряжением и его полярности.The invention relates to a pulse technique and can be used in automation devices and power equipment for detection, as well as to determine the channel with extreme voltage and its polarity.
Известно устройство для определения канала с экстремальным напряжением (G06G 7/02, SU №1385130 А1, БИ №12, 1988 г, авторов Воронова В.Г., Гунбина М.В.), содержащее n компараторов, первые входы которых являются входами устройства, вторые входы соединены с выходом интегрирующего фильтра, а выходы соединены с входами элемента ИЛИ, источник опорных напряжений, выходы положительного и отрицательного напряжений которого через переключатель соединены с входом интегрирующего фильтра, запоминающий регистр и формирователь импульса, вход которого соединен с выходом положительного напряжения источника опорных напряжений, а выход - с входом обнуления регистра, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом переключателя и входом управления записью запоминающего регистра, а выходы n компараторов соединены каждый с входом соответствующего разряда запоминающего регистра, кодовый выход которого является выходом устройства.A device for determining the channel with extreme voltage (G06G 7/02, SU No. 1385130 A1, BI No. 12, 1988, authors Voronova V.G., Gunbina M.V.), containing n comparators, the first inputs of which are inputs of the device the second inputs are connected to the output of the integrating filter, and the outputs are connected to the inputs of the OR element, the reference voltage source, the positive and negative voltage outputs of which are connected through the switch to the input of the integrating filter, a memory register and a pulse shaper, the input of which is connected to the output the positive voltage source of the reference voltage source, and the output is with the register zeroing input, the output of the OR element is connected to the control input of the switch and the control input of the memory register, and the outputs of n comparators are each connected to the input of the corresponding discharge of the memory register, the code output of which is the output of the device.
Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности из-за:The disadvantages of the known device are limited functionality due to:
- невозможности определения полярности экстремального напряжения, т.к. компараторы его работают с положительным сигналом;- the impossibility of determining the polarity of the extreme voltage, because its comparators work with a positive signal;
- отсутствия функции пикового детектора, т.к. его интегрирующий фильтр не обеспечивает функцию элемента аналоговой памяти;- lack of peak detector function, as its integrating filter does not provide the function of an analog memory element;
- невозможность сжатия информации из-за отсутствия указателя номера канала с экстремальным напряжением, т.к. кодовые выходы запоминающего регистра обеспечивают многоразрядный цифровой код.- the impossibility of compressing information due to the lack of a channel number pointer with extreme voltage, because memory register code outputs provide a multi-digit digital code.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является пиковый детектор (патент РФ №2409818 приоритет от 22.06.2009 авторов Гутникова А.И., Давлетчина Д.З., Пикаевой Л.А., МПК G01R 19/04 опубликовано 20.01.2011), содержащий шину питания, k входных шин, где k=1, 2, …, и k блоков сравнения напряжений и сравнения токов (БСНиСТ), включающих в себя компараторы напряжений, аналоговый ключ, n-p-n-транзистор, повторитель напряжения, первые диод, конденсатор и резистор, вторые диоды, второй, третий и четвертый резисторы, пороговый элемент, третий диод, триггер Шмитта, схемы задержки, включающие в себя интегрирующие цепи.The closest in technical essence to the claimed invention is a peak detector (RF patent No. 2409818 priority from 06.22.2009 authors Gutnikova A.I., Davletchina D.Z., Pikaeva L.A., IPC G01R 19/04 published on 01.20.2011) containing the power bus, k input buses, where k = 1, 2, ..., and k voltage comparison and current comparison blocks (BSNiST), including voltage comparators, analog switch, npn transistor, voltage follower, first diode, capacitor and resistor, second diodes, second, third and fourth resistors, threshold element, third diode, trigger ep Schmitt delay circuit comprising integrating circuit.
Каждая входная шина соединена с первым входом соответствующего блока сравнения напряжений и сравнения токов. Первый выход аналогового ключа соединен с общей шиной, а второй выход соединен с эмиттером n-p-n-транзистора, через последовательно соединенные первые конденсатор и резистор с общей шиной и с входом повторителя напряжения, выход которого соединен с выходной шиной, со вторыми входами БСНиСТ, входом порогового элемента и через второй резистор с базой n-p-n-транзистора и анодом первого диода. Катод первого диода соединен с управляющим входом аналогового ключа и выходом триггера Шмитта, вход которого соединен через второй конденсатор с общей шиной и через третий резистор с анодом третьего диода и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с катодом третьего диода и выходом порогового элемента. Каждый выход каждого БСНиСТ соединен с анодом соответствующего второго диода и входом соответствующей схемы задержки импульса. Шина питания соединена с коллектором n-p-n-транзистора, база которого соединена с объединенными катодами вторых диодов.Each input bus is connected to the first input of the corresponding unit for comparing voltages and comparing currents. The first output of the analog switch is connected to a common bus, and the second output is connected to the emitter of an npn transistor, through a series-connected first capacitor and resistor with a common bus and to the input of a voltage follower, the output of which is connected to the output bus, with the second inputs of the BSNiST, the input of the threshold element and through a second resistor with an npn transistor base and an anode of the first diode. The cathode of the first diode is connected to the control input of the analog switch and the output of the Schmitt trigger, the input of which is connected through the second capacitor to the common bus and through the third resistor to the anode of the third diode and the first terminal of the fourth resistor, the second terminal of which is connected to the cathode of the third diode and the output of the threshold element. Each output of each BSNiST is connected to the anode of the corresponding second diode and the input of the corresponding pulse delay circuit. The power bus is connected to the collector of an n-p-n-transistor, the base of which is connected to the combined cathodes of the second diodes.
Недостатками пикового детектора являются:The disadvantages of the peak detector are:
- невозможность определения полярности экстремального напряжения из-за особенностей структуры схемы;- the inability to determine the polarity of the extreme voltage due to the structure of the circuit;
- невозможность определения номера канала с экстремальным напряжением из-за особенностей структуры схемы;- the inability to determine the channel number with extreme voltage due to the structure of the circuit;
- наличие ложного импульса на выходе пикового детектора из-за произвольного состояния аналогового ключа при включении питания.- the presence of a false pulse at the output of the peak detector due to the arbitrary state of the analog switch when the power is turned on.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей.The technical result, the invention is aimed at, is to expand the functionality.
Данный технический результат достигается тем, что в пиковом детекторе, содержащем шину питания, k входных шин, каждая из которых соединена с первым входом соответствующего БСНиСТ, где k=1, 2, …, аналоговый ключ, первый выход которого соединен с общей шиной, а второй выход соединен с эмиттером n-p-n-транзистора, через последовательно соединенные конденсатор и первый резистор с общей шиной и с входом повторителя напряжения, выход которого соединен с первой выходной шиной, со вторыми входами БСНиСТ и через второй резистор с базой n-p-n-транзистора и анодом первого диода, катод которого соединен с управляющим входом аналогового ключа, выходы каждого БСНиСТ соединены с анодом соответствующего второго диода и входом соответствующей схемы задержки импульса, шина питания соединена с коллектором n-p-n-транзистора, новым является то, что дополнительно введены вторая выходная шина, третий резистор, логический элемент ИЛИ, формирователь коротких импульсов (ФКИ), 2k RS-триггеров, преобразователь кода в напряжение (ПКН), выход каждой схемы задержки импульса соединен с соответствующим S-входом соответствующего RS-триггера, выходы каждого БСНиСТ соединены с соответствующим входом логического элемента ИЛИ, выход которого через формирователь коротких импульсов соединен с объединенными R-входами RS-триггеров, выходы которых через ПКН соединены со второй выходной шиной, база n-p-n-транзистора через третий резистор соединена с объединенными катодами вторых диодов.This technical result is achieved by the fact that in the peak detector containing the power bus, k input buses, each of which is connected to the first input of the corresponding BSNiST, where k = 1, 2, ..., an analog switch, the first output of which is connected to a common bus, and the second output is connected to the emitter of the npn transistor, through a series-connected capacitor and a first resistor with a common bus and with the input of a voltage follower, the output of which is connected to the first output bus, with the second inputs of the BSNiST and through the second resistor with the base of the npn transistor the node of the first diode, the cathode of which is connected to the control input of the analog switch, the outputs of each BSNiST are connected to the anode of the corresponding second diode and the input of the corresponding pulse delay circuit, the power bus is connected to the collector of the npn transistor, it is new that the second output bus is added, the third resistor, OR gate, short-pulse generator (FKI), 2k RS-flip-flops, code-to-voltage converter (PCN), the output of each pulse delay circuit is connected to the corresponding S-input, respectively of the existing RS-flip-flop, the outputs of each BSNiST are connected to the corresponding input of the OR logic element, the output of which is connected via the shaper of short pulses to the combined R-inputs of the RS-flip-flops, the outputs of which are connected via the PCB to the second output bus, the base of the npn transistor is connected via a third resistor with combined cathodes of the second diodes.
Расширенные функциональные возможности обеспечиваются за счет:Advanced functionality is provided by:
- возможности определения полярности экстремального напряжения и номера канала с экстремальным напряжением из-за изменения структуры схемы, в которой вновь введенный третий резистор и компараторы из состава БСНиСТ обеспечили нормированными логическими уровнями вновь введенные логический элемент ИЛИ и S-входы 2k RS-триггеров. Отмечено, что при выделении экстремального значения на выходах компараторов БСНиСТ образуется унитарный код, позволяющий выделить как номер входа с экстремальным напряжением, так и его полярность, из-за общего повторителя напряжения в цепи обратной связи всех компараторов БСНиСТ пикового детектора. Благодаря введенному периодическому сбросу в нуль конденсатора пикового детектора в совокупности с вышеуказанными признаками, возникает режим отслеживания экстремального из входных напряжений на участке после очередного сброса в нуль конденсатора, причем в каждом цикле переключений срабатывают любые компараторы БСНиСТ, что обнуляет все RS-триггеры через логический элемент ИЛИ и ФКИ. Последующая с задержкой установка в единицу по S-входу одного из RS-триггеров соответствует номеру входной шины с максимальной амплитудой и с заданной полярностью и осуществляется с одного из компараторов БСНиСТ, имеющего на входе максимальную амплитуду. При этом остальные компараторы БСНиСТ с меньшей амплитудой на входе сброшены в нуль по цепи обратной связи. Устойчивая работа RS-триггеров обеспечивается схемой задержки, при этом сначала производится их установка в нуль, а затем установка в единицу с задержкой. Наличие единицы в унитарном коде на одном из входов преобразователя кода в напряжение (на остальных входах нули) с одного из многих выходов 2k RS-триггеров обеспечивает аналоговое напряжение по одной второй шине, чем обеспечено сжатие информации;- the ability to determine the polarity of the extreme voltage and the channel number with the extreme voltage due to a change in the structure of the circuit in which the newly introduced third resistor and comparators from the BSNiST provided normalized logic levels to the newly introduced OR gate and S-inputs of 2k RS triggers. It is noted that when highlighting the extreme value at the outputs of the BSNiST comparators, a unitary code is formed that allows you to select both the input number with the extreme voltage and its polarity, due to the common voltage follower in the feedback circuit of all the BSNiST comparators of the peak detector. Due to the introduced periodic reset of the peak detector capacitor to zero, together with the above characteristics, a tracking mode of the extreme input voltage in the section arises after the next reset to zero of the capacitor, and any BSNiST comparators are triggered in each switching cycle, which resets all RS triggers through the logic element OR and FCI. The delayed installation of one of the RS triggers to the unit at the S-input corresponds to the number of the input bus with the maximum amplitude and with the specified polarity and is carried out from one of the BSNiST comparators with the maximum amplitude at the input. In this case, the other compilers BSNiST with a lower amplitude at the input are reset to zero through the feedback circuit. Stable operation of RS-triggers is provided by a delay circuit, while first they are set to zero, and then set to one with a delay. The presence of a unit in a unitary code at one of the inputs of the code-to-voltage converter (at the remaining inputs is zeros) from one of the many outputs of 2k RS-flip-flops provides analog voltage across one second bus, which provides information compression;
- отсутствия ложного импульса на выходе пикового детектора из-за обеспечения нулевого состояния аналогового ключа при включении питания одиночным импульсом по шине установки нуля или по управляющему входу аналогового ключа.- the absence of a false pulse at the output of the peak detector due to the zero state of the analog key when the power is turned on with a single pulse on the zero bus or on the control input of the analog key.
На фиг.1 представлен пример реализации функциональной схемы пикового детектора при k=2. На фиг.2 приведены временные диаграммы работы пикового детектора.Figure 1 presents an example implementation of a functional diagram of a peak detector at k = 2. Figure 2 shows the timing diagrams of the peak detector.
Пиковый детектор (фиг.1) содержит шину 1 питания, две входные шины 2 и 3, два БСНиСТ 4, 5 (с двумя выходами каждый), аналоговый ключ 6, n-p-n-транзистор 7, конденсатор 8, первый резистор 9, повторитель напряжения 10, первую выходную шину 11, второй резистор 12, первый диод 13, управляющий вход 14 аналогового ключа 6, вторые диоды 15, 16, 17, 18, схемы задержки импульса 19, 20, 21, 22, вторую выходную шину 23, третий резистор 24, логический элемент ИЛИ 25, ФКИ 26, четыре независимых RS-триггера 27, ПКН 28. Входные шины 2 и 3 соединены с первыми входами БСНиСТ 4, 5 соответственно. Первый выход аналогового ключа 6 соединен с общей шиной, а второй выход соединен с эмиттером n-p-n-транзистора 7 и с входом повторителя напряжения 10, а через последовательно соединенные конденсатор 8 и первый резистор 9 с общей шиной. Выход повторителя напряжения 10 соединен с первой выходной шиной 11, со вторыми входами БСНиСТ 4, 5 и через второй резистор 12 с базой n-p-n-транзистора 7 и анодом первого диода 13. Катод диода 13 соединен с управляющим входом 14 аналогового ключа 6, выходы каждого БСНиСТ 4, 5 соединены с анодами вторых диодов 15, 16 и 17, 18 соответственно и входом соответствующей схемы задержки импульса 19, 20, 21, 22. Шина питания 1 соединена с коллектором n-p-n-транзистора 7. Выход каждой схемы задержки импульса 19, 20, 21, 22 соединен с соответствующим S-входом RS-триггеров 27. Выходы каждого БСНиСТ 4, 5 соединены с соответствующими входами логического элемента ИЛИ 25, выход которого через ФКИ 26 соединен с объединенными R-входами RS-триггеров 27, выходы которых через ПКН 28 соединены со второй выходной шиной 23. База n-p-n-транзистора 7 через третий резистор 24 соединена с объединенными катодами вторых диодов 15, 16, 17, 18.The peak detector (Fig. 1) contains a power bus 1, two input buses 2 and 3, two BSNiST 4, 5 (with two outputs each), an analog switch 6, an npn transistor 7, a capacitor 8, a first resistor 9, a voltage follower 10 , the first output bus 11, the second resistor 12, the first diode 13, the
ПКН 28 выполнен на стандартном цифро-аналоговом преобразователе. ФКИ выполнен на дифференцирующей RC-цепи.PKN 28 is made on a standard digital-to-analog converter. FCI is made on a differentiating RC circuit.
Аналоговый ключ 6 выполнен на последовательно соединенных логическом элементе НЕ 29, вход которого является неинвертирующим управляющим входом 14 аналогового ключа 6, и разрядном ключе с общим эмиттером на n-p-n-транзисторе 30.The analog switch 6 is made on a series-connected logic element NOT 29, the input of which is a
Схема задержки импульса 19, 20, 21, 22 однотипна, каждая выполнена на интегрирующей RC-цепи, вход которой является входом, выход которой является выходом схемы задержки импульса 19, 20, 21, 22. Применимы и активные схемы задержки импульса, выполненные на последовательно соединенных логических элементах или специальных микросхемах.The pulse delay circuit 19, 20, 21, 22 is of the same type, each is made on an integrating RC circuit, the input of which is an input, the output of which is the output of the pulse delay circuit 19, 20, 21, 22. Active pulse delay circuits made in series are also applicable. connected logic gates or special microcircuits.
БСНиСТ 4, 5 однотипны, каждый выполнен на двух дифференциальных компараторах напряжения (ДКН) 31, 32. Неинвертирующий вход компаратора 31 подключен к общей шине, инвертирующий вход компаратора 31 подключен к точке объединения резисторов 33, 34. Второй вывод резистора 33 является первым входом БСНиСТ 4, 5 и подключен через резистор 35 к неинвертирующему входу компаратора 32. Второй вывод резистора 34 является вторым входом БСНиСТ 4, 5 и подключен к инвертирующему входу компаратора 31.BSNiST 4, 5 are of the same type, each is made on two differential voltage comparators (DCI) 31, 32. The non-inverting input of the comparator 31 is connected to a common bus, the inverting input of the comparator 31 is connected to the combining point of the resistors 33, 34. The second output of the resistor 33 is the first input of the BSNiST 4, 5 and is connected through a resistor 35 to the non-inverting input of the comparator 32. The second output of the resistor 34 is the second input of the BSNiST 4, 5 and is connected to the inverting input of the comparator 31.
Положительные выводы питания БСНиСТ 4, 5 и повторителя напряжения 10 подключены к общей шине 1 питания, а отрицательные их выводы питания - к общей шине (на фиг. не показано).The positive power terminals BSNiST 4, 5 and voltage follower 10 are connected to a common power bus 1, and their negative power leads are connected to a common bus (not shown in Fig.).
На фигуре 2 представлены временные диаграммы работы пикового детектора (фиг.2), где:The figure 2 presents the timing diagrams of the peak detector (figure 2), where:
U2, U3 - разнополярные импульсы напряжений широкого диапазона амплитуд и длительности на входных шинах 2 и 3, начиная с момента t1 до момента t9;U 2 , U 3 - bipolar voltage pulses of a wide range of amplitudes and duration on input buses 2 and 3, starting from time t1 to time t9;
U14 - периодические импульсы длительностью Сброса на управляющем входе 14 для сброса в 0 конденсатора 8 пикового детектора после считывания информации в запоминающее устройство (на фиг.1 не показано);U 14 - periodic pulses of a Reset duration at the
U11 - выходные импульсы на шине 11, равные максимальным амплитудам импульсов с входных шин 2 и 3, расширенные по длительности до заданной временем записи запоминающего устройства (на фиг.1 не показано) txpah;U 11 - output pulses on the bus 11, equal to the maximum amplitudes of the pulses from the input buses 2 and 3, extended in duration to the specified recording time of the storage device (not shown in Fig. 1) t xpah ;
U23 - выходные импульсы на шине 23, отражающие полярность максимальных импульсов и номер входной шины 2, 3, содержащей максимальный по амплитуде импульс в моменты t1, t4, t5, t6, t7, t8, t9.U 23 - output pulses on the bus 23, reflecting the polarity of the maximum pulses and the number of the input bus 2, 3, containing the maximum amplitude pulse at moments t1, t4, t5, t6, t7, t8, t9.
Пиковый детектор работает следующим образом.The peak detector operates as follows.
В исходном статическом состоянии до момента t0 на фиг.2 напряжение на входных шинах 2, 3 равно нулю, на шину 1 питание подано. Нулевым уровнем на шине управления 14 аналогового ключа 6 конденсатор 8 разряжен практически до нулевого (несколько милливольт) напряжения. ДКН 31, 32 находятся в состоянии логического нуля по выходу за счет небольшого (несколько милливольт) напряжения смещения на их инвертирующих входах, образуемого входным вытекающим током смещения повторителя напряжения 10, протекающим по его большому входному сопротивлению. На выходах компараторов БСНиСТ 4, 5 и выходе логического элемента ИЛИ 25 логический ноль. На выходе ФКИ 26 и на объединенных R-входах RS-триггеров 27 логический ноль. Одиночным импульсом положительной полярности по шине R установки нуля (на фиг.1 не показано) RS-триггеры 27 установлены в нуль по прямым Q-выходам, чем обеспечено нулевое напряжение на выходе ПКН 28 и выходной шине 23.In the initial static state, until time t0 in FIG. 2, the voltage on the input buses 2, 3 is zero, and power is supplied to the bus 1. The zero level on the
На объединенные катоды диодов 15, 16 и 17, 18, базу n-p-n-транзистора 7 через резистор 12 также подано «нулевое» (несколько милливольт) напряжение с выхода повторителя напряжения 10.The combined cathodes of the
При отрицательной полярности входного сигнала на входных шинах 2, 3 для ограничения сигналов на компараторах 32 БСНиСТ 4, 5 устанавливаются резисторы 35. Схемы задержки импульса 19, 20, 21, 22 обеспечивают задержку импульсов, поступающих после момента t1 с выхода компараторов 31, 32 на S-входы RS-триггеров 27, на величину, большую длительности импульса ФКИ. Компараторы 32 выполняют функцию сравнения напряжений для положительного входного напряжения, а компараторы 31 с резисторами 33, 34 выполняют функцию сравнения токов для отрицательного входного напряжения.With a negative polarity of the input signal on the input buses 2, 3, to limit the signals on the comparators 32 of the BSNiST 4, 5, resistors 35 are installed. The pulse delay circuits 19, 20, 21, 22 provide a delay for the pulses received after the moment t1 from the output of the comparators 31, 32 to S-inputs of RS-flip-flops 27, an amount greater than the pulse width of the PCF. Comparators 32 perform a voltage comparison function for a positive input voltage, and comparators 31 with resistors 33, 34 perform a current comparison function for a negative input voltage.
В момент t0 на управляющем входе 14 установлено напряжение логической единицы, которым заперт диод 13, и через логический элемент НЕ 29 логическим нулем заперт n-p-n-транзистор 30 аналогового ключа 6.At time t0, the voltage of the logical unit with which the diode 13 is locked is set at the
При поступлении на входные шины 2, 3 и инвертирующие входы компараторов 31 отрицательных импульсов (см. t1 на U2, U3 на фиг.2) компараторы 31 переключаются в состояние логической единицы по выходу и через открытые диоды 15, 17 и n-p-n-транзистор 7 заряжается конденсатор 8. Через повторитель напряжения 10 это напряжение в виде выходного сигнала U11 (сигнала отрицательной обратной связи) подается через резисторы 34 на инвертирующие входы компараторов 31, возвращая их последовательно по мере нарастания выходного сигнала U11 в состояние логического нуля (при выравнивании амплитуд импульсов токов на инвертирующих входах в резисторах 33, 34).Upon receipt of negative pulses on the input buses 2, 3 and inverting inputs of the comparators 31 (see t1 on U 2 , U 3 in FIG. 2), the comparators 31 switch to the state of the logic unit by the output and through the
Схемы задержки импульса 19, 21 обеспечивают задержку фронта и спада импульсов компараторов 31, поступающих на соответствующие S-входы RS-триггеров 27 в моменты t1, t5, t8, для превышения на спаде длительности импульсов на объединенных R-входах RS-триггеров 27 при возвращении компараторов 31 из состояния логической единицы в состояние логического нуля и выделении максимального значения с установкой единственного RS-триггера в единицу.The pulse delay circuits 19, 21 provide a delay of the front and fall of the pulses of the comparators 31 arriving at the corresponding S-inputs of the RS-flip-flops 27 at times t1, t5, t8, to exceed the pulse duration at the decay of the pulses at the combined R-inputs of the RS-flip-flops 27 when returning comparators 31 from the state of the logical unit to the state of logical zero and the allocation of the maximum value with the installation of a single RS-trigger in unit.
В течение отрицательных входных импульсов, поступающих на неинвертирующие входы компараторов 32 БСНиСТ 4, 5, которые находятся в состоянии логического нуля, диоды 16, 18 закрыты и не участвуют в работе.During the negative input pulses arriving at the non-inverting inputs of the comparators 32 BSNiST 4, 5, which are in a state of logical zero, the diodes 16, 18 are closed and do not participate in the work.
Напряжение на конденсаторе 8 существует в течение времени хранения tXPAH; длительность которого определяется периодом импульсов сброса Сброса на управляющем входе 14. Импульс сброса (логический ноль) с управляющего входа 14 (см. U14 на фиг.2) через элемент НЕ 29 открывает разрядный ключ на n-p-n-транзисторе 30, разряжая конденсатор 8 за короткое время t2-t3. При этом диод 13 открыт, а значит, напряжение на базе n-p-n-транзистора 7 равно 0,3 В, что недостаточно для его отпирания и, следовательно, n-p-n-транзистор 7 защищен от токовой перегрузки даже в случае длинных входных отрицательных импульсов на входных шинах 2, 3 (на фиг.2 не показаны).The voltage across the capacitor 8 exists during the storage time t XPAH ; the duration of which is determined by the period of the reset pulses of the Reset at the
При поступлении на входные шины 2, 3 и неинвертирующие входы компараторов 32 БСНиСТ 4, 5 положительных импульсов (см. t4 на U2, U3 на фиг.2) компараторы 32 переключаются в состояние логической единицы по выходу и через диоды 16, 18 и n-p-n-транзистор 7 заряжают конденсатор 8. Через повторитель напряжения 10 это напряжение в виде выходного сигнала U11 (сигнала отрицательной обратной связи) подается на инвертирующие входы компараторов 32, возвращая их последовательно по мере нарастания выходного сигнала U11 в состояние логического нуля (при выравнивании напряжений на входах компараторов 32).Upon receipt at the input buses 2, 3 and non-inverting inputs of the comparators 32 BSNiST 4, 5 positive pulses (see t4 on U 2 , U 3 in figure 2), the comparators 32 are switched to the state of the logical unit by the output and through the diodes 16, 18 and the npn transistor 7 charges the capacitor 8. Through a voltage follower 10, this voltage in the form of an output signal U 11 (negative feedback signal) is supplied to the inverting inputs of the comparators 32, returning them sequentially as the output signal U 11 grows to a logical zero state (when equalizing straining eny input to the comparator 32).
Схемы задержки импульса 20, 22 обеспечивают задержку фронта и спада импульсов компараторов 32, поступающих на соответствующие S-входы RS-триггеров 27 в моменты t4, t6, t7, t9 для превышения на спаде длительности импульсов ФКИ 26 на объединенных R-входах RS-триггеров 27 при возвращении компараторов 32 из состояния логической единицы в состояние логического нуля и выделении максимального значения с установкой единственного RS-триггера в единицу.Pulse delay circuits 20, 22 provide a delay of the front and fall of the pulses of the comparators 32 arriving at the corresponding S-inputs of the RS-flip-flops 27 at the times t4, t6, t7, t9 to exceed the pulse duration of the FCI 26 at the decay exceeding the combined R-inputs of the RS-flip-flops 27 when returning the comparators 32 from the state of the logical unit to the state of logical zero and highlighting the maximum value with the installation of a single RS-trigger in one.
В течение положительных входных импульсов, поступающих через резисторы 33 на инвертирующие входы компараторов 31 БСНиСТ 4, 5, которые находятся в состоянии логического нуля, диоды 15, 17 закрыты и не участвуют в работе.During the positive input pulses entering through the resistors 33 to the inverting inputs of the comparators 31 BSNiST 4, 5, which are in a state of logical zero, the
Величина tXPAH на порядок меньше, чем постоянная времени разряда запоминающего конденсатора 8 на высоком входном сопротивлении повторителя напряжения 10, что обеспечивает стабильность запомненной амплитуды. Импульсы на управляющем входе 14 аналогового ключа 6 периодические (см. U14 на фиг.2). Длительность импульсов tXPAH (время задержки сброса) должна быть достаточна для переноса во внешнее запоминающее устройство максимальной амплитуды очередных запомненных импульсов.The value of t XPAH is an order of magnitude smaller than the discharge time constant of the storage capacitor 8 at the high input resistance of the voltage follower 10, which ensures the stability of the stored amplitude. The pulses at the
Определение полярности экстремального напряжения и номера канала с экстремальным напряжением осуществляется за счет изменения структуры схемы, в которой вновь введенный третий резистор 24 и компараторы 31, 32 из состава БСНиСТ 4, 5 обеспечили нормированными логическими уровнями вновь введенные логический элемент ИЛИ 25 и S-входы четырех RS-триггеров 27 (за счет повышения входного сопротивления n-p-n-транзистора 7). При выделении экстремального значения на выходах четырех компараторов БСНиСТ 4, 5 и RS-триггеров 27 образуется унитарный код, позволяющий выделить как номер входа с экстремальным напряжением, так и его полярность, за счет общего повторителя напряжения 10 в цепи обратной связи всех компараторов БСНиСТ 4, 5 пикового детектора. Благодаря введенному периодическому сбросу в нуль конденсатора 8 пикового детектора в совокупности с вышеуказанными признаками, возникает режим отслеживания экстремального из входных напряжений на участке после очередного сброса в нуль конденсатора 8, причем в каждом цикле переключений срабатывают любые компараторы БСНиСТ 4, 5, что обнуляет все RS-триггеры 27 через логический элемент ИЛИ 25 и ФКИ 26. Последующая с задержкой установка в единицу по S-входу одного из RS-триггеров 27 соответствует номеру входной шины 2 или 3 с максимальной амплитудой заданной полярности и осуществляется с одного из четырех компараторов БСНиСТ 4, 5, имеющего на входе максимальную амплитуду. При этом остальные три компаратора БСНиСТ 4, 5 с меньшей амплитудой на входе сброшены в нуль по цепи обратной связи. Устойчивая работа RS-триггеров 27 обеспечивается схемами задержки импульсов 19, 20, 21, 22, при этом сначала производится их установка в нуль, а затем установка в единицу с задержкой. Наличие единицы в унитарном коде на одном из входов ПКН 28 (на остальных входах нули) с одного из четырех выходов четырех RS-триггеров 27 обеспечивает соответствующее ступенчатое напряжение по второй шине 23, чем обеспечено сжатие информации.The polarity of the extreme voltage and the channel number with the extreme voltage are determined by changing the structure of the circuit in which the newly introduced third resistor 24 and comparators 31, 32 from the BSNiST 4, 5 provide normalized logic levels to the newly introduced logic element OR 25 and S-inputs of four RS flip-flops 27 (by increasing the input resistance of the npn transistor 7). When highlighting the extreme value at the outputs of the four compilers BSNiST 4, 5 and RS-flip-flops 27, a unitary code is formed, which allows you to select both the input number with the extreme voltage and its polarity, due to the common voltage follower 10 in the feedback circuit of all BSNiST 4 comparators, 5 peak detector. Due to the introduced periodic zeroing of the peak detector capacitor 8 in conjunction with the above features, a tracking mode of the extreme input voltage in the section arises after the next resetting of the capacitor 8 to zero, and in every switching cycle any BSNiST 4, 5 comparators are activated, which resets all RS -triggers 27 through the logical element OR 25 and FKI 26. Subsequent delayed installation of one of the RS-triggers 27 into the unit at the S-input corresponds to the input bus number 2 or 3 with the maximum amplitude given polarity and carried out with one of the four comparators BSNiST 4, 5 having the maximum amplitude of the input. In this case, the remaining three comparators BSNiST 4, 5 with a lower input amplitude are reset to zero through the feedback circuit. Stable operation of the RS-flip-flops 27 is provided by pulse delay circuits 19, 20, 21, 22, while first they are set to zero, and then set to one with a delay. The presence of units in the unitary code at one of the inputs of the control panel 28 (at the remaining inputs are zeros) from one of the four outputs of four RS-flip-flops 27 provides the corresponding step voltage on the second bus 23, which provides information compression.
Отсутствие ложного импульса (при включении питания) на выходе 11 пикового детектора обеспечивается обнулением напряжения на конденсаторе 8 аналоговым ключом 6 по одиночному импульсу на шине установки нуля (на фиг.1 не показана) или на управляющем входе 14 аналогового ключа 6.The absence of a false pulse (when the power is turned on) at the output of the peak detector 11 is ensured by zeroing the voltage across the capacitor 8 with an analog switch 6 for a single pulse on the zero bus (not shown in Fig. 1) or at the
Испытания макета пикового детектора подтвердили его работоспособность и заявленные преимущества в диапазоне рабочих температур от -40° до +50°C.Tests of the peak detector layout confirmed its operability and claimed advantages in the range of operating temperatures from -40 ° to + 50 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130540/28A RU2506598C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Peak detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130540/28A RU2506598C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Peak detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2506598C1 true RU2506598C1 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=50032351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012130540/28A RU2506598C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Peak detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2506598C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646371C2 (en) * | 2016-08-03 | 2018-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Asynchronous peak detector |
RU2700327C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-09-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Peak detector with differential input |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0124944A1 (en) * | 1983-05-06 | 1984-11-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Peak detector |
EP0251528A2 (en) * | 1986-06-26 | 1988-01-07 | Tektronix, Inc. | Digital peak-hold circuit |
SU1583858A1 (en) * | 1987-07-13 | 1990-08-07 | Предприятие П/Я Г-4816 | Peak detector |
RU29379U1 (en) * | 2002-07-15 | 2003-05-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | PEAK DETECTOR |
RU2409818C1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Peak detector |
-
2012
- 2012-07-17 RU RU2012130540/28A patent/RU2506598C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0124944A1 (en) * | 1983-05-06 | 1984-11-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Peak detector |
EP0251528A2 (en) * | 1986-06-26 | 1988-01-07 | Tektronix, Inc. | Digital peak-hold circuit |
SU1583858A1 (en) * | 1987-07-13 | 1990-08-07 | Предприятие П/Я Г-4816 | Peak detector |
RU29379U1 (en) * | 2002-07-15 | 2003-05-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | PEAK DETECTOR |
RU2409818C1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Peak detector |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646371C2 (en) * | 2016-08-03 | 2018-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Asynchronous peak detector |
RU2700327C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-09-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Peak detector with differential input |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11181418B2 (en) | Avalanche diode arrangement and method for controlling an avalanche diode arrangement | |
US7746131B2 (en) | Reset signal filter | |
US8749224B2 (en) | Voltage detection circuit and method for controlling the same | |
JPH05264601A (en) | Trigger circuit | |
US7187316B1 (en) | Method and apparatus for clockless analog-to-digital conversion and peak detection | |
CN105897268B (en) | Metastable state elimination circuit and device thereof | |
RU2506598C1 (en) | Peak detector | |
CN104579266A (en) | Circuit system and power-on resetting method thereof | |
EP3595174A2 (en) | Comparator circuit with feedback and method of operation | |
CN205912037U (en) | Metastable state cancelling circuit and equipment thereof | |
US7187218B2 (en) | Reset generator circuit for generating a reset signal | |
KR101719098B1 (en) | Circuit and method for pulse width measurement | |
CN107505498B (en) | Peak and valley value detection circuit | |
CN110672928A (en) | Circuit and device for measuring time difference of pulse per second signal | |
US7106116B2 (en) | Pulse duty deterioration detection circuit | |
RU2409818C1 (en) | Peak detector | |
CN112346509B (en) | Calibration circuit for operational amplifier offset voltage in power supply product | |
US7414438B1 (en) | Clock based voltage deviation detector | |
US10656188B2 (en) | Circuit and method for load detection using switched capacitors | |
JP2556038B2 (en) | Hybrid integrated circuit | |
US11899049B2 (en) | Comparison circuit and operation method thereof having adaptive comparison mechanism | |
CN112285602B (en) | Leakage current detection circuit, leakage current processing circuit and processor system | |
SU1093993A1 (en) | Device for checking threshold levels of radioelectronic circuits | |
SU1046695A2 (en) | Pulse voltage amplitude measuring device | |
US3604956A (en) | Radiation immune timing circuit |