Claims (2)
напр жений в различных точках устройства при различной первоначальной пол рности входного напр жени , где а) - входной сигнал устройства; б) - сигнал на выходе суммйрующего блока; в) - напр жение на выходе блока формировани сигнала установки в «ноль ; г) - выходной сигнал устройства; д) - сигнал на выходе временного селектора пр мого сигнала; е) - сигнал на выходе временного селектора инвертированного сигнала; ж) - напр жение на входе триггера Шмитта; з) - напр же-ние на выходе триггера Шмитта; и) - напр жение, на выходе ограничител по пол рности; к) - напр жение на выходе элемента задержки. Пороговое устройство содержит последовательно соединенные временной селектор 1 пр мого сигнала, триггер 2 Шмитта, дифференцирующий каскад 3, ограничитель 4 пол рности, элемент 5 задержки и триггер 6 со счетным входом и входом установки в «ноль, инверсный выход которого соединен с выходом устройства, последовательно соединены инвертор 7, суммирующий блок 8 и временной селектор 9 инвертированного сигнала, выход которого соединен с си-гнальным входом триггера voltages at various points of the device at different initial polarities of the input voltage, where a) is the input signal of the device; b) - signal at the output of the summing block; c) - voltage at the output of the signal conditioning unit of the setup to “zero; g) - the output signal of the device; e) - signal at the output of the time selector of the direct signal; e) - signal at the output of the time selector of the inverted signal; g) - voltage at the input of the Schmitt trigger; h) - the voltage at the output of the Schmitt trigger; i) - voltage, at the output of the limiter; k) is the voltage at the output of the delay element. The threshold device contains serially connected time selector 1 of the direct signal, Schmitt trigger 2, differentiating stage 3, limiter 4 polarities, delay element 5 and trigger 6 with a counting input and a setting input of “zero, the inverse output of which is connected to the output of the device, in series the inverter 7, the summing unit 8 and the time selector 9 of the inverted signal are connected, the output of which is connected to the signal input of the trigger
2. Шмитта. К второму входу суммирующего блока 8 подключен .выход источника 10 опорного напр жени . Входна шина через блок 11 формировани сигнала установки в «ноль подключена к входу установки в «ноль триггера 6 со счетным входом и входом установки в «ноль, к сигнальному входу временного селектора 1 пр мого сигнала и к входу инвертора 7. Выход элемента 5 задержки подключен к установочному входу триггера 2 Шмитта. Пр мой и инверсный выходы триггера 6 со счетным входом и входом установки в «ноль подключены к селектирующим входам соответственно временного селектора 1 пр мого сигнала и временного селектора 9 инвертированного сигнала. Предлагаемое пороговое устройство работает следующим образом. Пороговым уровнем устройства, с которым осуществл етс сравнение величины входного сигнала, вл етс напр жение Unop равное напр жению порога отпускани триггера 2 Шмитта. Если в момент времени ti на вход устройства поступает напр жение сигнала, измен ющегос , например по пилообразному закону, то в начальный момент времени t, входной Сигнал имеет отрицательную (фиг. 2) и положительную пол рности (фиг. 3). Если входной сигнал имеет отрицательную пол рность, то при подаче на вход порогового устройства сравниваемого сигнала (фиг. 2а) блок 11 формировани сигнала установки в «ноль вырабатывает сигнал, например импульс (фиг. 2в), который подаетс на вход установки в «ноль выходного триггера 6 со счетным входом и устанавливает его в нулевое состо ние (фиг. 2г). При этом открываетс временной селектор 1 пр мого сигнала, на селектирующий вход которого поступает сигнал с пр мого выхода триггера 6 со счетным входом (фиг. 2) и закрываетс временной селектор 9 инвертированного сигнала (фиг. 2е) на селектирующий вход которого поступает сигнал с инверсного выхода триггера 6 со счетным входом. Входной сигнал устройства поступает через временной селектор 1 пр мого сигнала на сигнальный вход триггера 2 Шмитта. При этом в момент времени t2 при достижении входным сигналом, имеющим положительную производную, меньшего по абсолютной величине порога переключени триггера 2 Шмитта (фиг. 2 ж) происходит отпускание триггера 2 Шмитта (фиг. 2 з). Перепад напр жени , соответствующий моменту сравнени входного сигнала с порогом отпускани триггера 2 Шмитта, поступает на дифференцирующий каскад 3, выходной импульсный сигнал которого поступает на вход ограничител 4 пол рности. Ограничитель 4 пол рности пропускает на вход элемента 5 задержки только импульсы, соответствующие моменту сравнени сигнала на входе .триггера 2 Шмитта с его порогом отпускани (фиг. 2«), Элемент 5 задержки имеет малое врем задержки ts, примерно равное времени установлени т ., процессов при переброске триггера 2 Шмитта (тз )- которое обычно выбираетс во много раз меньше величины обратной верхней частоты в спектре входного сигнала, и оно не вли ет на процесс сравнени . Сигнал с выхода элемента 5 задержки (фиг. 2 к) поступает одновременно на счетный вход триггера 6 со счетным входом и входом установки в «ноль, который при этом перебрасываетс в другое состо ние (фиг. 2 г) и на установочный вход триггера 2 Шмитта, который перебрасываетс в исходное состо ние (фиг. 2з). При этом, в св зи с перебросом триггера со счетным входом, закрываетс временной селектор 1 пр мого сигнала (фиг. 2 а) и открываетс временной селектор инвертированного сигнала (фиг. 2 е). На сигнальный вход, триггера 2 Шмитта поступает сигнал с выхода суммирующего блока 8 (фиг. 26), на один вход которого через инвертор 7 поступает входной сигнал устройства, а на другой вход которого от источника 10 опорного напр жени поступает опорное напр жение Uon, равное удвоенной величине порога отпускани триггера 2 Шмитта. При достижении этого сигнала порога отпускани триггера 2 Шмитта (фиг. 2 ж) происходит переброс триггера 2 Шмитта в момент времени ts (фиг. 2з) соответствующий пересечению входного сигнала порогового уровн Uaop, равного напр жению порога отпускани триггера 2 Шмитта. Сигнал с выхода триггера 2 Шмитта, пройд через дифференцирующий каскад 3, ограничитель 4 пол рности и элемент 5 задержки, перебросит выходной триггер 6 со счетным входом и входом установки в «ноль в другое состо ние. Далее процессы в устройстве повтор ютс . Выходной триггер со счетным входом и. входом установки в «ноль перебрасываетс из одного состо ни в другое в моменты времени: соответствующие моментам пересечени входным сигналом с пороговым уровнем одного триггера Шмитта, независимо от знака производного входного сигнала, вследствие чего предлагаемое пороговое устройство имеет высокую точность сравнивани входного сигнала с порогом. Предлагаемое пороговое устройство обладает высокой точностью сравнени входного сигнала с порогом, что особенно на гл дно про вл етс при серийном производстве аппаратуры, содержащей пороговое устройство, котора работает продолжительное врем в среде, имеющей диапазон изменений . Кроме того, оно может использоватьс в телемеханических системах, цифровых системах, системах управлени и регулировани . Формула изобретени Пороговое устройство, содержащее инвертор , вход которого подключен к щине входных сигналов, а выход - к первому входу суммирующего блока, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , последовательно соединенные трнггер Шмитта, дифференцирующий каскад и ограничитель пол рности, отличающеес тем, что, с целью повыщени точности при действии дестабилизирующих факторов, в него введены, временные селекторы пр мого и инвертированного сигналов, элемент задержки, счетный триггер, и блок формировани сигнала установки в «ноль, вход которого подключен непосредственно к щине входных сигналов и через временной селектор пр мого сигнала к сигнальному входу триггера Шмитта, а выход к установочному входу счетного триггера, счетный вход которого подсоединен к установочному входу триггера Шмитта и через элемент задержки к выходу ограничител пол р ности пр мой выход соединен с селектирующим входом временного селектора пр мого сигнала , а инверсный выход - с селектирующим входом временного селектора инвертированного сигнала, сигнальный вход которого подсоединен к выходу суммирующего блока, а вь1ход подключен к выходу временного селектора пр мого сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 586559, кл. G 05 В 1/01, Н 03 К 5/20, 18.07.74 (прототип).2. Schmitt. The output of the reference voltage source 10 is connected to the second input of summing unit 8. The input bus through the set-up signal generation unit 11 is connected to the installation input of trigger zero 6 with the counting input and installation input zero, to the signal input of the forward selector 1 of the direct signal and to the input of inverter 7. The output of the delay element 5 is connected to the setup input of the Schmitt trigger 2. The direct and inverse outputs of the trigger 6 with the counting input and the setup input are connected to the selection inputs of the time signal 1 of the direct signal and the time selector 9 of the inverted signal, respectively. The proposed threshold device operates as follows. The threshold level of the device with which the magnitude of the input signal is compared is the voltage Unop equal to the voltage of the Schmitt trigger 2 release threshold. If at the time ti the input voltage of the device enters the signal that changes, for example, according to the sawtooth law, then at the initial time t, the input Signal has a negative (Fig. 2) and positive polarity (Fig. 3). If the input signal has a negative polarity, then when the threshold device supplies the compared signal (Fig. 2a) to the input unit, the setting signal generating unit 11 generates a signal, such as a pulse (Fig. 2c), which is fed to the setting output zero. trigger 6 with a counting input and sets it to the zero state (Fig. 2d). This opens the time selector 1 of the direct signal, the selection input of which receives a signal from the direct output of flip-flop 6 with a counting input (Fig. 2) and the time selector 9 of the inverted signal closes (Fig. 2e) and the selection input of the signal comes from an inverse trigger output 6 with a counting input. The input signal of the device is fed through the time selector 1 of the direct signal to the Schmitt trigger 2 signal input. At the same time, at the time t2, when the input signal, having a positive derivative, is smaller in absolute value, the switching threshold of Schmitt trigger 2 (Fig. 2 g) is released Schmitt trigger 2 (Fig. 2 h). The voltage drop corresponding to the moment of comparison of the input signal with the release threshold of Schmitt trigger 2, is fed to the differentiating stage 3, the output pulse signal of which is fed to the input of the limiter 4 polarity. The polarity limiter 4 passes to the input of the delay element 5 only pulses corresponding to the moment of comparing the signal at the input of Schmitt Trigger 2 with its release threshold (Fig. 2). Delay element 5 has a small delay time ts approximately equal to the settling time t. processes during the transfer of Schmitt trigger 2 (ts) - which is usually chosen many times smaller than the value of the inverse upper frequency in the spectrum of the input signal, and it does not affect the comparison process. The signal from the output of the delay element 5 (Fig. 2k) is simultaneously fed to the counting input of flip-flop 6 with the counting input and the set input to "zero, which is then transferred to another state (Fig. 2g) and to the Schmitt trigger-2 setting input which is reset to the initial state (Fig. 2h). In this case, in connection with the flip-flop of a trigger with a counting input, the temporal selector 1 of the direct signal is closed (Fig. 2a) and the temporal selector of the inverted signal (Fig. 2e) is opened. The signal input of Schmitt trigger 2 receives a signal from the output of summing unit 8 (Fig. 26), to one input of which through the inverter 7 receives the input signal of the device, and to the other input of which the reference voltage Uon is supplied to the other input double the threshold value for triggering Schmitt trigger 2. When this signal of the Schmitt trigger 2 threshold is reached (Fig. 2 g), the Schmitt trigger 2 is transferred at the time ts (Fig. 2h) corresponding to the intersection of the input signal of the threshold level Uaop equal to the Schmitt trigger 2 threshold voltage. The signal from the Schmitt trigger 2 output, passed through differentiating cascade 3, limiter 4 polarities and delay element 5, flips the output trigger 6 with the counting input and the setting input to zero. Further, the processes in the device are repeated. Output trigger with counting input and. the input of the input zero is transferred from one state to another at times: corresponding to the intersection moments of the input signal with a threshold level of a single Schmitt trigger, regardless of the sign of the derivative of the input signal, so that the proposed threshold device has a high accuracy of comparing the input signal with the threshold. The proposed threshold device has a high accuracy of comparing the input signal with a threshold, which is especially evident in the serial production of equipment containing a threshold device that operates for a long time in an environment that has a range of changes. In addition, it can be used in telemechanical systems, digital systems, control and regulation systems. The invention includes a threshold device containing an inverter, the input of which is connected to the input signal board, and an output to the first input of the summing unit, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, the Schmitt thruster series-connected and the polarity limiter differing from that, in order to improve accuracy under the action of destabilizing factors, time selectors of the direct and inverted signals, a delay element, a counting trigger, and a form block are introduced into it neither the set zero signal, the input of which is connected directly to the input signal bar and, via the temporal selector of the direct signal, to the Schmitt trigger signal input, and the output to the counting trigger input, the count input of which is connected to the Schmitt trigger input and through the delay element to the output of the field limiter direct output is connected to the selector input of the temporary selector of the direct signal, and the inverse output is connected to the selector input of the time selector of the inverted signal, the signal the first input of which is connected to the output of the summing block, and v1hod connected to an output of temporary selector direct signal. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 586559, cl. G 05 B 1/01, H 03 K 5/20, 07/18/74 (prototype).
Фиъ.2Fi.2
к иto and
Фиг.ЗFig.Z