SU1386927A1 - Способ сравнени двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано при допусковом контроле параметров изделий электронной техники. Цель изобретени  - повышение точности сравнени  амплитуд двух переменных напр жений . Способ основан на определении интервала времени между моментами перехода каждого из сравниваемых напр жений и, (t) и Uj (t) через опорный нулевой уровень, фиксировании мгновенных значений и, и U2 переменных напр жений в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала, и сравнении полученных мгновенных значений U, и V по модулю. Устройство дл  реализации данного способа содержит пороговые элементы I и 2, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, счетчики 9 и 10 и ключи 12 и 13, а также генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, элемент 16 сравнени  и цифровой компаратор 11. Устройство обеспечивает совмещение моментов фиксировани  мгновенных значений сравниваемых напр жений . 2 с.п. ф-лы, 3 ил. I (Л

Description

со

00

а со ISD

Фие.2

I Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах допускового контрол  параметров изделий электронной техники.

Цель изобретени  - повышение точности сравнени  амплитуд двух переменных напр жений путем совмещени  моментов фиксировани  мгновенных значений сравниваемых напр жений.

Сущность способа сравнени  двух гар- монических сигналов одинаковой частоты по амплитуде заключаетс  в том, что определ ют моменты перехода каждого из сравниваемых напр жений через нулевой уровень , определ ют интервал времени между переходами каждого из сравниваемых напр жений через нулевой опорный уровень, фиксируют мгновенные значени  сравниваемых переменных напр жений в момент времени , соответствующий середине этого, интервала , и сравнивают полученные значени  по модулю.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы , по сн ющие сущность способа; на фиг. 2 - структурна  схема устройства, реализующего способ; на фиг. 3 - времен- ные диаграммы, по сн ющие работу устрой- ства.

Устройство дл  осуществлени  способа сравнени  двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде содер- жит первый и второй пороговые элементы 1 и 2, первый и второй триггеры 3 и 4, пер- вый и второй элементы И 5 и 6, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, первый счетчик 9, второй счетчик 10, цифровой компаратор 11, первый и второй ключи 12 и 13, первый и второй входы 14 и 15 устройства , элемент 16 сравнени  и выход 17. Первый вход 14 устройства соединен с сигнальным входом ключа 13 и входом порогового элемента 1. Второй вход 15 устройства соединен с сигнальным входом другого ключа 12 и входом порогового элемента 2. Выходы пороговых элементов 1 и 2 подключены к тактовым входам первого триггера 3, выход которого соединен с первыми входами nepBOi O и второго элементов И 5 и 6 и с тактовым входом второго триггера 4. Пр мой выход триггера 4 соединен с вторым входом элемента И 6, а инверсный выход триггера 4 - с вторым входом элемента И 5, третий вход которого подключен к выходу делител  8 частоты. Вход делител  8 частоты соединен с выходом генератора 7 импульсов, к которо.му подключен также третий вход элемента И 6. Выход первого элемента И 5 соединен с входом первого счетчика 9, а выход второго эле- .мента И 6 - с входом второго счетчика 10. Выходы счетчиков 9 и 10 соединены с входами цифрового компаратора 11, выход v;oToporo подключен к входау. «Сброс счетчиков 9 и 10, триггеров 3 и 4, а также к управл ющим входам первого и второго ключей 12 и 13. Выходы ключей 12 и 13 соединены с соответствующими входами элемента 16 сравнени , выход которого  вл етс  выходом 17 устройства.

Сравнение амплитуд двух гармонических сигналов одинаковой частоты происходит следующим образом. Фиксируетс  временной интервал Ч между пересечением сравниваемых переменных напр жений и, (t) (фиг. 1а) и и (t) (фиг. 16) нулевого опорного уровн . Затем в мо.мент времени , соответствующий середине этого временного интервала, т.е. в момент времени.

,

соответствующий концу вре.менного интервала Т/2, фиксируютс  напр жени  У и и (фиг. 1а, б), соответствующие мгновенным значени м сравниваемых переменных напр жений U (t) и U (t). Таким образом , мгновенные значени  напр жений U и и. фиксируютс  в один и тот же момент времени. Эти мгновенные значени  напр жений Ц и Uj. затем сравниваютс , и по результату их сравнени  суд т о соотношении амплитуд сравниваемых переменных напр жений U, (t) и Ujilt).

Устройство, реализующее предложенный способ сравнени  амплитуд двух гармоничес ких сигналов одинаковой частоты, работает

следующим образом.

Входные сравниваемые переменные нар жени  и., (t) и Ug (t) (фиг. За) подаютс  соответственно на входы 14 и 15 устройства (фиг. 2). В момент времени t,, соответствующий моменту достижени  переменным напр жением U (t) нулевого опорного уровн  (фиг. За), срабатывает пороговый элемент 2, вследствие чего первый триггер 3 опрокидываетс  и на его выходе ю вл етс  напр жение логической единицы (фиг. 36). Это напр жение логической единицы подаетс  на один из в.ходов элемента И 5. Генератор 7 импульсов вырабатывает импульсное напр жение, частота которого значительно превышает частоту сравниваемых переменных наир жеНИИ . Частота этого импульсного напр жени  генератора 7 уменьшаетс  вдвое делителем 8 частоты. Выходное импульсное напр жение с выхода делител  8 частоты подаетс  на второй вход элемента И 5. Так как на третьем входе элемента И 5 при этом имеетс  логическа  единица, поступающа  с пр мого выхода второго триггера 4, то па выход элемента И 5 после срабатывани  в момент времени t., первого триггера 3 проходит импульсное напр жение с выхода делител  8 частоты (фиг. Зг).

В момент времени tj достижени  переменным напр жением Ц (t) нулевого уровн  (фиг. За), срабатывает пороговый эле

мент , сигналом с выхода которого первый триггер 3 возвращаетс  в исходное состо ние (фиг. 36). Ввиду этого на первом входе элемента И 5 по вл етс  напр жение логического нул , что накладывает запрет на прохождение импульсного напр жени  с выхода делител  8 частоты на выход элемента И 5. Таким образо.м, на выходе элемента И 5 формируетс  сери  импульсов длительностью г (фиг. Зг), количество им- пульсов в которой пропорционально длительности С серии. Эта сери  импульсов с выхода эле.мента И 5 поступает на вход первого счетчика 9, который подсчитлУвает количество импульсов в данной серии.

От спада импульса с выхода первого триггера 3 срабатывает второй триггер 4, и па его пр мом выходе по вл етс , напр жение логической единицы (фиг. Зв), а на инверсном выходе - напр жение логического нул . Этим логическим нулем, посту- пающим па второй вход элемента И 5, запрещаетс  прохождение импульсов с выхода делител  8 частоты на вход счетчика 9 при следующе.м опрокидывании первого триггера 3 в момент времени tj прохождени  напр жени  U (t) через нулевой опорный уровень (фиг. 36). Логической единицей с пр мого выхода второго триггера 4 разрешаетс  прохождение импульсов с выхода генератора 7 и.мпульсов на выход элемента И 6 после вторичного срабатывани  первого триггера 3 (фиг. 3d). Таким образом , на выходе элемента И 6 формируетс  сери  импульсов напр жени , частота импульсов в которой вдвое, больще, чем в первоначально сформированной импульсной последовательности. Количество импульсов во второй импульсной последовательности подсчитываетс  вторым счетчиком 10 устройства . Выходы счетчиков 9 и 10 подключены к входам цифрового компаратора 11. В момент, когда количество импульсов во второй импульсной последовательности станет равны.м количеству импульсов в первой импульсной последовательности, цифровой компаратор 11 срабатывает. Ввиду того, что частота импульсов во второй импульсной последовательности вдвое больще, чем частота импульсов в первой импульсной последовательности, момент срабатывани  цифрового компаратора II (фиг. Зе) соответствует середине временного интервала { между пере.Ходам:-; сравниваемых переменных напр жений Ц (t) и U2(t) через нулевой опорный уровень.

Выходным сигналом компаратора 11 (фиг. Зе) первый и второй ключи 12 и 13 устройства на короткий период времени открываютс , пропуска  мгновенные значени  и, и LJj переменных напр жений U, (t) и Uj (. э входы элемента 16 сравнени . В элементе 16 сравнени  происходит сравнение амплитуд мгновенных значений U, и Uj, сравниваемых переменных напр жений и на выход 17 устройства поступает информаци  о результате сравнени  мгновенных значений сравниваемых переменных напр жений и.| (t) и и (t). Кроме того, выходным сигналом компаратора 11 триггеры 3 и 4 и счетчики 9 и 10 возвращаютс  в исходное состо ние.

Claims (2)

1.Способ сравнени  двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде заключающийс  в том, что определ ют моменты перехода каждого из сравниваемых напр жений через опорный уровень, фиксируют в определенный момент времени мгновенные значени  каждого из сравниваемых напр жений и сравнивают полученные мгновенные значени  по модулю, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности сравнени  путем совмещени  моментов фиксировани  мгновенных значений напр жений , определ ют интервал времени между переходами каждого из сравниваемых напр жений через нулевой опорный уровень и фиксируют мгновенные значени  сравниваемых переменных напр жений в момент времени, соответствующий середине этого временного интервала.

2.Устройство дл  сравнени  двух гармонических сигналов одинаковой частоты по амплитуде, содержащее элемент сравнени , к входам которого подключены выходы первого и второго ключей, сигнальные входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, к которым подключены также входы первого и второго торогоБых элементов, выход элемента сравнени   вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности сравнени  путем совмещени  моментов фиксировани  мгновенных значений напр жений, введены дополнительно первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, генератор импульсов, делитель частоты и цифровой компаратор, выход которого подключен к управл ющим входам ключей и входам «Сброс первого и второго триггеров и первого и второго счетчиков, выходы счетчиков подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, а входы первого и второго счетчиков соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, выходы пороговых эле.ментов соединены с тактовыми входа.ми первого триггера, выход которого соединен с тактовым входом второго триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, инверсный и пр мой выходы второго триггера соедине;ны с вторыми входами соответственно пер- iBoro и второго элементов И, выход гене- |ратора импульсов соединен с третьим входом

и

иг.1

второго элемента И и с входом делител  час тоты, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И.