SU1350618A1 - Пиковый детектор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электрических измерений и может быть использовано в различных контрольно- измерительных устройствах. Цель изобретени  - распгарение области применени  - достигаетс  за счет увеличени  времени хранени  результатов измерени . Пиковый детектор содержит блок 1 считывани  и запоминани , включающий в себ  амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3 импульсов, элемент И 4, элемент 5 задержки , счетчик 6, регистр 7, цифро- аналоговый преобразователь В. Кроме того, пиковый детектор содержит определитель 9 знака скорости изменени  напр жени , элемент 12 задержки, триггер 13 и входную 14 и выходную 15 клеммы. В состав определител  9 .. знака вход т дифференцирующа  цепь 10 и компаратор 11. Приведены схемы амплитудно-временного преобразовател  и принципиальна  электрическа  схема элемента задержки. 3 з.п.ф-лы, 3 ил. i СЛ со СП о о эо Фи.1

Description

113

Изобретение относитс  к области электрических измерений и может быть использовано в различных контрольно- регистрируюи ;их устройствах.

Цель изобретени  - расширение об- ласти нрименени  за счет увеличени  времени хранени  результата измерени  .

На фиг. изображена функциональна  схема пикового детектора; на фиг.2 - принципиальна  электрическа  схема амплитудно-вр.еменного преобразовател ; на фиг.З - принципиальна  электрическа  схема элемента задерж- кн.

Пиковый детектор содерлшт блозс 1 считывани  и запоминани , включаюищй в себ  амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3 импульсов, элемент И 4, элемент 5 задержки, счетчик 6, регистр 7, цифроаналого- вый преобразователь 8. Устройство содержит Также определитель 9 знака скорости изменени  напр ж ени , включающий в себ  дифференцирующую цепь -10 и компаратор 11. Кроме того, пиковый детектор содержит элемент 12 задержки, триггер 13 и входную 14 и выходную 15 клеммы.

Вход амплитудно-временного преоб- раз овател  2 подключен к входной клемме 14 и через диффepeнциpyюDJtyю цепь 10 - к инвертирующему входу компаратора 11, неинвертирующий вход которого соединен с обищм проводом, а

выход - с информационным входом триггера 13 Выход амплитудно-временного преобразовател  2 подключен к первому входу элемента И 4, через элемент 12 задержки - к тактовому входу триг- гера 13, а через элемент 5 задержки - к установочному входу счетчика 6. Второй вход элемента И 4 соединен с выходом генератора 3 импульсов, а выход элемента И 4 подключен к счет- ному входу счетчика 6, выходы которо- го через регистр 7 подключен к соот- ветствуювщм входам цифроаналогового преобразовател  8, выход которого соединен с выходной клеммой 15, а вы- ход триггера 13 подключен к входу управлени  регистра 7,

Амплитудно-временной преобразователь 2 содержит компараторы 16 - 18, элемент 19 задержки, триггер 20, эле- мент 21 интегрировани , резистор 22, входную шину 23, шину 24 опорного напр жени  и выходную шину 25. Триггер 20 выполнен по /2/,

5

0 5

О

5

Q

5

Выход компаратора 16 через элемент 19 задержки соединен с первым входом триггера 20 и под:(шючен к выходной шине. 25. Второй вход триггера 20 подключен к выходу компаратора 17, а выход триггера 20 соединен с инвертирующим входом компаратора 18, выход которого через элемент 21 интегрировани  соединен с инвертирующими входами компараторов 16 и 17. Неинверти- руюпд1е входы компараторов 16 - 18 подключены соответственно к входной шине 23 и через резистор 22 к общему проводу, к шине 24 опорного напр жени  .

Элементы 5 и 12 задержки выполнены идентично и содержат генератор 26 тока, операционный, усилитель 27, компаратор -28, дифференцирующую цепь 29, конденсатор 30, диод 31, входную ши-. ну 32, шину 33 опорного напр жени  и выходную шину 34.

Выход генератора 26 тока соединен с инвертирующими входами операционного усилител  27 и компаратора 28, через конденсатор 30 - с общим проводом и через диод 31 - с выходом операционного усилител  27. Неинвертирующие входы операционного усилител  27 и компаратора 28 подключены соответственно к входной шине 32 и шине 33 опорного напр жени , а выход компаратора 28 через дифференци- рующую цепь 29 соединен с выходной шиной 34,

Пиковый детектор работает следующим образом.

При отсутствии напр жени  на входной клемме 14 напр жение на выходной клемме 15 также равно нулю. При по влении напр жени  на входе пикового детектора амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3, элемент И 4, элемент 5 задержки и счетчик 6, в совокупности представл ющие собой аналого-цифровой преобразователь последовательного приближени , непрерывно с тактовой частотой амплитудно-временного преобразовател  2 формируют на выходах счетчика 6 цифровой код, соответствуюш 1Й амплитуде входного напр жени . Этот код не записываетс  в регистр 7, так как отсутствует сигнал с выхода триггера 13, разрешаюш.ий запись в регистр 7, и последний хранит код начальной установки , соответствующий уровню нулевого напр жени  на входе пикового детектора.

3 , 13

При достижении входным сигналом положительного экстремума на выходе .определител  9 знака скорости изменени  входного напр жени  по вл етс  импульс, который поступает на информационный вход триггера 13. На тактовый вход последнего с выхода амплитудно-временного преобразовател  2 через элемент 12 задержки поступает импульс эквивалентной длительности, задержанный на максимальное врем  преобразовани  амплитуды в код.

При совпадении сигналов по времени на входах триггера 13 на выходе последнего формируетс  импульс, по фронту которого разрешаетс  запись в регистр 7 амплитудного значени  входного сигнала в точке его экстремума . Это значение хранитс  в регист ре 7 и поступает на выходную шину 15 в аналоговой форме до тех пор, пока входной сигнал не достигнет другого значени  экстремума, при этом он может быть по величине меньшим, боль- DiHM или равным предыдущему значению, хран щемус  в регистре 7.

Амплитудно-временной преобразователь 2 работает следующим образом.

При включении питани  на выходе триггера 20 присутствует отрицательное напр жение, приблизительно рав-. ное величине - Е триггера 20, при этом на выходе компаратора по витс  скачок положительного напр жени . Положительное напр жение будет нарастать на инвертируюидах входах компараторов 16 и 17 с посто нной времени, определ емой параметрами элемента 21 интегрировани .

При достижении выходным напр жением элемента 21 интегрировани  уровн  входного напр жени  компаратор 16 переключаетс  в низкий уровень напр жени . Этот скачок напр жени  через про межуток времени, определ емый величиной задержки элемента 19 задержки , приложитс  к первому входу триггера 20, при этом последний переключаетс  в противоположное состо ние, при котором выходное напр жение триггера 20 равно -нулю. Элемент 21 интегрировани  при этом начинает разр жатьс , так как на выходе компаратора 18 устанавливаетс  низкий уровень напр жени .

При уменьшении напр жени  до нул  срабатывает компаратор 17, который возвращает триггер 20 в исходное со

5 0 5

о „

5

5

0

5

сто ние, после чего описанный процесс повтор етс .

Таким образом, на инвертирующем входе компаратора 16 формируютс  симметричные треугольные импульсы, а на выходе компаратора 16 и соответственно на выходной шине 25 - пр моугольные импульсы, длительность которьос пропорциональна входному напр жению.

Элементы 5 и 12 задержки работают следующим образом.

При поступлении положительного импульса на входную щину 32 по его фронту формируетс  положительный импульс на выходе дифференциального усилител  27, при этом через диод 31 зар жаетс  конденсатор 30. При достижении уровн  срабатывани  компаратора 28 последний срабатывает и на его выходе формируетс  низкое напр жение.

После окончани  входного импульса конденсатор 30 медленно разр жаетс  через генератор 26 тока и при достижении порога срабатывани  компаратора 28 последний возвращаетс  в исходное состо ние. Сформированный таким образом импульс напр жени  дифференцируетс  КС-цепь- 29. Врем  задержки элементов 5 и 12 задержки определ ет- .с  длительностью сформированного импульса . После окончани  формировани  временного интервала элемент 5 (12) задержки сразу готов к формированию следующего временного интервала.

Claims (3)

1. Пиковый детектор, содержащий блок считывани  и запоминани , элемент задержки и определитель знака скорости изменени  напр жени , например включаюш тй в себ  дифференвд- рующую цепь и компаратор, выход которого  вл етс  выходом определител  знака скорости изменени  напр жени , а вход последнего через дифференцирующую цепь соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к проводу, при этом входна  клемма устройства соединена с входами определител  знака скорости изменени  напр жени  и блока считывани  и запоминани , а первый выход последнего  вл етс  выходом детектора , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет увеличени  времени хранени  .результатов измерений.

513

введен триггер информационный вход которого соединен с выходом определител  знака скорости изменени  напр жени , тактовый вход через элемент задержки подключен к второму выходу блока считывани  и запоминани , а выход .триггера соединен с входом управлени  упом нутого блока,

2. Детектор поп.1, о тлич ающ и и с   тем, что блок считывани  и запоминани  содержит амплитудно- временной преобразователь, генератор импульсов, элемент И, элемент задержки , счетчик, регистр и цифроаналого- вый преобразователь, выход которого  вл етс  первым выходом блока считывани  и запоминани , а вход амплитудно-временного преобразовател   вл етс  входом упом нутого блока, при этом выход амплитудно-временного преобразовател  подключен к второй выходной шине блока считывани  и запоминани  и к первому входу элемента И, второй вход последнего соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к счетному входу счетчика, установочный вход которого через элемент задержки соединен с первым входом элемента И, а выходы счетчика через регистр подключены к соответствующим входам цифроаналого- вого преобразовател , при этом вход управлени  регистра  вл етс  входом управлени  блока считывани  и запоминани .

.

3. Детектор по п.I, отличающийс  тем, что амплитудно-вре

6

5 5

0

менной преобразователь содержит элементы интегрировани , три компаратора , резистор, элемент задержки и триггер Турченкова, первый вход которого через элемент задержки соединен с выходом первого компаратора и выходной шиной преобразовател , второй вход подключен к выходу второго компаратора , а выход соединен с инвертирующим входом третьего компаратора, выход последнего через элемент интегрировани  соединен с инвертирую- пдами входами первого и второго компараторов , при этом неинвертирующие входы первого компаратора соединены с входной шиной преобразовател  и через резистор - с общим проводом, второго компаратора - с общим проводом, а третьего компаратора - с шиной опорного напр жени .

4, Детектор по п.1, о-т л и ч а ю- щ и и с   тем, что элемент задержки содержит конденсатор, дифференцирую- Егукз цепь, генератор тока, диод, компаратор и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого  вл етс  входом элемента задержки, инвертирующий вход подключен к выходу генератора тока и инвертирующему входу компаратора, через конденсатор соединен с общим проводом, а через диод - с собственным выходом, при этом неинвертирующий вход компаратора подключен к шине управл ющего напр жени , а его выход через дифференцирующую цепь соединен с выходной шиной элемента задержки.

о 23

J3

34Редактор П. Гереши

Составитель В. Полешенко

Техред М.МрргенталКорректорК. Король;

5282/46

Тираж 730Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

фигЗ