SU1645940A1

SU1645940A1 - Устройство дл определени экстремумов электрического сигнала

Info

Publication number: SU1645940A1
Application number: SU884464188A
Authority: SU
Inventors: Владислав Васильевич Шейко
Original assignee: Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1991-04-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах дл анализа параметров случайных электрических сигналов. Цель изобретени - повышение точности устройства. Устройство содержит регистр пам ти, RS-триггер, генератор импульсов, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, двоичный счетчик, элемент И, ГНтриг- геры, цифроаналоговый преобразователь , элемент задержки, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, компаратор и одно- вибраторы. Формирование моментов экстремумов шах и min производитс с помощью одновибраторов при изменении чнака разности между текувдми U 9) и предыдупцми кодированными зна- чени мн исследуемого сигнала. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах дл анализа параметров случайных электрических сигналов.

Цель изобретени - повышение точности устройства.

На чертеже изображена функциональна схема устройства дл определенных экстремумов электрического сигнала.

Устройство дл определени экстремумов электрического сигнала (фиг.1) содержит регистр 1 пам ти, RS-триггер -2, генератор 3 импульсов, элемент ИЛИ 4, реверсивный счетчик 5, двоичный счетчик 6, элемент И 7, D-триггеры 8 и 9, цифроаналоговый

преобразователь 10, элемент 11 задержки , элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, компаратор 13 и одновибраторы 14 и 15.

Устройство работает следуклдем образом .

В исходном состо нии все позиционные элементы (счетчики, регистры, триггеры) установлены в нулевое со- сто ние.

Запуск устройства производитс внешним управл юдом сигналом Запуск . При этом по фронту выходного сигнала элемента ИЛИ 4 срабатывает RS-триггер 2, чем определ етс начало цикла преобразовани входного

ОЭ Јь СП

со

-U

электрического сигнала U

ехс

По

(фронту выходного потенциального уп- (равл кщего сигнала триггера 2 производитс сброс двоичного счетчика 6, запись выходного кода регистра 1 пам ти в реверсивный счетчик 5, запуск генератора 3 импульсов и за- пись в D-триггер 8 состо ни компаратора 13. При этом состо ние компаратора 13 в этот момент несет информацию о знаке разности между текущим значением входного электричес- кого сигнала UB)t и цифровом эквиваленте его предыдущего состо ни , запомненного в регистре 1. Анализ этого знака разности с целью определени экстремумов производитс в Iтот момент, когда значение этой разности достигает заданной ступени

AN N „ом

Итак, на компаратор 13 воздействуют два сигнала: входной U% и сиг- нал ицЛП- выходной сигнал цифроана- логового преобразовател 10, который в начале цикла измерени вл етс эквивалентом выходного кода регистра 1 , в конце цикла преобразовани соответствует цифровому эквиваленту UM. По фронту выходного сигнала триггера 2, т.е. по началу преобразовани , состо ние компаратора 13 запоминаетс D-триггером 8. Посколь- ку в первом цикле преобразовани Upx - Чщп 0, D-триггер 8 устанавливаетс в 1, а выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 до конца цикла преобразовани находитс в положении О. При этом от генератора 3 на временном интервале цикла преобразовани поступают импульсы на вход двоичного счетчика 6 и на тактовый вход реверсивного счетчика 5. Направле- кие счета реверсивного счетчика 5 на сложение или вычитание определ ет управл ющий сигнал, поступающий на его второй управл ющий вход с пр мого выхода D-триггер а 8.

В процессе преобразовани происходит увеличение (или уменьшение) на 1 содержимого счетчика 5, а соответственно , и формирование на выходе цифроанапогового преобразовател 10 ступенчатого напр жени , кажда ступень которого вл етс аналоговым эквивалентом цифрового кода, записанного в счетчик 5.

В момент сравнени аналогового

сигнала Uдо с уравнением линейно- нарастающего ступенчатого напр жени UUAH срабатывает компаратор 13. По фронт у первого срабатывани компаратора 13 (компаратор имеет свойство осциллировать при равенстве и ьх УЦАП) и с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 D-триггер 9 устанавливаетс в 1. С помощью D- триггера 9 и взаимосв занного с ним элемента 1 1 задержки формируетс импульс Конец измерени (КИ).

На врем действи КИ выходной код реверсивного счетчика 5 находитс в режиме запоминани и соответствуют (с точностью до квантовани ) цифровому эквиваленту DWC. По фронту КИ устанавливаетс в О триггер 2, блокиру генератор 3 импульсов, по фронту КИ снимаетс эта блокировка и аналогично начинаетс очередной цикл преобразовани . При этом ввод значени выходного кода счетчика 5 в регистр 1 произойдет только в том цикле измерени , когда в течение времени, завис щем от скорости изменени U6X , цифровой эквивалент Ug (выходной код счетчика 5) измен етс на ступень „+&N, определ емой элементом И 7, который реализует функцию порогового элемента, обеспечивающего адаптивную дискретизацию кодированных значений N(t) входного сигнала. В этом случае по мере возрастани Uw код на выходе двоичного счетчика 6 измен етс от О до AN. По достижении значени AN (какой-то п: цикл преобразовани ) открываетс элемент И 7. Дл того, чтобы И 7 открывалс по достижению значени UN, к входам элемента И 7 подключены не вое разр ды выходного кода двоичного счетчика 6, а только те, которые в сумме соответствуют AN бит. При этом с одной стороны &N может быть выбрано лкН бого значени - в пределах разр дности выходного счетчика 6, а с другой стороны, AN должно быть выбрано оптимально , т.е. удовлетвор ть неравенству AN fe АН„ом,где ANMM- цифровой код помехи, присутствующий на выходе счетчика 5 (при Uex const). В этих услови х импульс КИ проходит через элемент И 7, осуществл перепись выходного кода счетчика в регистр 1 пам ти. Этот импульс вл етс также синхронизирующим дл одно- вибраторов 14 и 15.

Таким образом, осуществл етс адаптивна дискретизаци по уровню ступеньки AN кодированных значений

N(t), чем

записываемых в регистр 1, приN (C) - N0 + n;U.N

число из натурапьногр р да

где NO - начальный код; п. чисел 1,2,3

В последующих циклах устройство работает аналогично.

Формирование моментов экстремумов шах и min производитс с помощью одновибраторов 14 и 15 при изменении знака разности между текущими U6X и предыдущими кодированными (на выходе регистра 1) значени ми исследуемого сигнала.

Вывод экстремального значени

ех электрического сигнала проиэN

водитс в цифровом коде с выхода регистра 1 в момент короткого выходного импульса max или min одно вибраторов 14 и 15.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл определени экстремумов электрического сигнала, содержащее реверсивный счетчик, соединенный выходом через цифроаналоговый преобразователь с первым входом компаратора , подключенного вторым входом к информационному входу устройства , а выходом к информационному входу D-триггера, отличающеес тем, что, с целью повышени точности устройства, введены двоичный счетчик, регистр пам ти, генератор импульсов, RS-триггер, второй D-триггер, элемент задержки, два о дно вибратор а, элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИШ и элемент И, вход запуска устройства соединен с первым

входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу элемента задержки и входу сброса второго D-триггера , а выходом - к входу установки в единичное состо ние RS-триггера, вход установки в нулевое состо ние которого соединен с выходом второго D-триггера, входом элемента задержки и одним из входов элемента И, подключенного остальными входами к выходу двоичного счетчика, информационный вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, тактовый

5 вход - с тактовым входом реверсивного счетчика и выходом генератора импульсов, а вход сброса - с входом предварительной записи реверсивного счетчика, выходом RS-триггер а, вхо0 дом запуска, генератора импульсов и тактовым входом первого D-триггера, подключенного выходом к входу направлени счета реверсивного счетчика и первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

5 ИЛИ, второй вход которого соединен с информационным входом первого D- триггера, а выход - с тактовым входом второго D-триггера, подключенного информационным входом к ши0 не высокого логического уровн , выход регистра пам ти соединен с информационным входом реверсивного счетчика, подключенного выходом к информационному входу регистра па5 м ти, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И и первыми входами компараторов, вторые входы первого и второго о дно вибратор о в подключены соответственно к инверс0 ному и к пр мому выходам первого D-триггера, а их выходы вл ютс соответственно выходом максимума и выходом минимума устройства.