Claims (2)
25 входами элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами третьего и четвертого ключей, выходы элементов ИЛИ через.второй реверсивный счетчик, определитель нулевого сос30 то ни , одновибратор и коммутатор соадинены с входом регистр з. пам ти, Bxoj№ коммутатора соединены с выхо дами первого реверсивного счетчика, входы сложени и вычитани которого подключены к инверсному и пр мому выходам компаратора, управл ющие входы ключей соединены с соответствующими выходами триггера,элемент И-НЕ, введены последовательно сое диненные перва лини задержки, до полнительный ключ, втора лини задержки, а также два элемента И и сдвиговый рег.истр, информационный вход которого соединен с пр мым выходом компаратора, первым входом элемента И-НЕ, первым входом первого элемента И, выход - с вторым входом элемента И-НЕ, первым входом второго элемента И и в;ходаг.га третьего и четверто:1 о ключей, выходы элементов И соединены с. входами триггера,вто рые входы - с выходом определител нулевого состо ни , выход элемента И-НЕ - с управл ющим входом дополнительного ключа, а выход первой линии эадержки соединен с управл ющим входом сдвигового регистра, выход второй линии задержки - с счет ным входом второго реверсивного счет чика. На фиг, 1 приведена схема предлагаемого вольтметра; на фиг.2 - ди- аграммы напр жений в точках a,b,c,d Устройство состоит из реверсивных счетчиков 1 и 2, сдвигового регистра 3, генератора 4 импульсов, цифро-ана логового преобразовател (ЦАП) 5, ко паратора 6, линии 7 задержки, элемен та И-НЕ 8, ключа 9, триггера 10, эле ментов И 11 и И 12, определител 13 нулевого состо ни , ключей 14-17, элемента ИЛИ 18 и 19, линии 20 задержки , одновибратора 21, коммутатора 22, регистра 23 пам ти. Устройство работает следующим образом . Перед началом измерени подаетс команда Установка в О. Реверсивны счетчики 1 и 2 устанавливагатс в О а в сдвиговый регистр 3 заноситс число 0101,...,01. Емкость N регистpa 3 определ етс заданным интервалом t (N д t/Tr ) , где Р - период частоты импульсного генератора 4. Первый импульс с генератора 4 записываетс в реверсивном счетчике 1 На выходе идп 5 возникает перва ст пенька напр жени (диаграмма а,фиг. Срабатывает компаратор 6 и на его пр мом выходе по вл етс потенциал О (диаграмма Ъ). С небольшой задер кой, обусловленной переходным проце сом в счетчике 1, импульс с генератора 4, пройд линию 7 задержки,сдв нет число в регистре 3 на разр д впр во. На выходе регистра 3 также по витс потенциал О. На выходе элемента И-НЕ 8 установитс потенциал 1, ключ 9 откроетс . .Одновременно происходит первоначальна установка триггера 10 через элементы И 11 и 12, которые открыты потенциалом 1 с определител нулевого состо ни 13. Установка триггера,осуществл етс потенциалом 1,поступающим с входа или выхода регистра 3.До четвертого импульса, пока напр жение измер емой функции и{, (t) меньше кванта ЦАП, реверсивный счетчик 1 записывает, а в следующий такт списывает поступающий на его вход импульс (импульс 1-4 диаграмма a,d). В это врем реверсивный счетчик 2 закрыт, его нулевое состо ние не измен етс . Закрытое состо ние реверсивного счетчика 2 обусловлено либо закрытым ключом 9, либо отсутствием разрешени по счету на шинах сложени (+) и вычитани (-) . Начина с 5 импульса потенциал 1 с пр мого выхода компаратора б пройд открытый элемент И 11 (И 12 закрыт потенциалом О с выхода регистра 3 (диаграммы Ь,с), установит триггер io в 1 состо ние по пр мому выходу, что означает также минимум функции (t) . При этом из четырех ключей 14-17 будет открыт только 15, который через элемент ИЛИ 18 дает разрешение счетчику 2 на сложение. На шину вычитани (-) через элемент ИЛИ 19 поступает О .потенциал запрета. П тый импульс с генератора 4, пройд линию задержки 7, осуществив сдвиг информации в регистре 3, пройд ключ 9, линию 20. задержки, запишетс в реверсивном счетчике 2. Запись единицы снимает разрешение на входе элемента 13,вход триггера 10 будет заблокирован.Таким образом, пока счетчик 2 не будет снова обнулен, триггер 10 выдает сигнал о. положительном знаке производной (Sign : .(t)/At) . -По .мере роста Эи-ам f) происходит запись импульсов в обоих реверсивных счетчиках.Причем счетчик 1 записывает в цифровой форме измер емую функцию (.ftjj, а счетчик 2 в цифровой форме - приращение (производную функции .(1) за врем .6t, равное време .1и заполнени регистра 3 (At N/T) . Начина с момента пуска этот интервал (At) перемещаетс по оси времени от нул до конца исследуемого интервала времеЕ и (исследуемого значени функции с шагом дискретности , равным периоду частоты импульсного генератора 4. Несмотр на рост числа в реверсивном счетчике 1 (при возрастающей функции U(t, рост числа в ревер .сивном счетчике 2 происходит только до тех пор, пока полностью не обновитс информаци в сдвиговом регистре 3, начина с момента возрастани функции. Далее изменение числа в реверсивном счетчике 2 Судет происходить только в зависимости от изменени наклона (t). Если угол наклона остаетс неизменньам, то число , поступившее за это врем в сдвиговой регистр 3 будет идентичным числу, поступающему на его выход.На шины () и (-) реверсивного счетчика 2 будет поступать одинакова информаци , котора не будет измен ть его внутреннего состо ни . При увели чении крутизны измер емой функции, пропорционально увеличиваетс число в реверсивном счетчике 2 и наоборот при уменьшении крутизны - уменьшаетс числов счетчике 2. В моментах перегиба кривой U(t) (экстремумах функции), когда происходит обнуление счетчика 2, срабатывает одновибратор 21, Его импульс через коммутатор 22 перепишет в регистр 23 пам ти из реверсивного счетчика 1 число, отражающее данное экстремальное (минимальное или максимальное значение измер емой функции. При этом состо ние триггера 10 в этот момент будет характеризовать характер экстр мума. Таким образом, предлагаемое устpqftCTBo позвол ет одновременно измерить в цифровой форме абсолютное зна чение измер емой функции ((t))f экстремальное значение измер емой функции (UJtwA(t)), крутизну (производную ) измер емой функции ()/ut) , знак производной и экстремума t Sign (д (t)/Atj. Все эти измерени осуществл ютс одновре менно и с периодом, кратным периоду частоты импуль(ного генератора, что особенно ценно при проведении иссле дований. Формула изобретени Цифровой вольтметр, содержащий соединенные последовательно генератор импульсов, первый реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, пр мой выход которого через первый и второй ключи соединен с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами третьего и четвертого ключей , выходы элементов ИЛИ через второй реверсивный счетчик, определитель нулевого состо ни , одновибратор и коммутатор соединены с входом регистра пам ти, входы коммутатора соединены с выходами первого реверсивного счетчика, входа сложени и вычитани которого подключены к инверсному и пр мому выходам компаратора , управл ющие входы ключей соединены с соответствующими выходами триггера, элемент И-НЕ, отличающийс тем, что, с целью .расйшрени функциональных возможностей , в него введены последовательно соединенные перва лини задержки, дополнительный ключ, втора лини задержки, а также два элемента И н сдвиговый регистр,информационный вход которого соединен с пр мым выходом компаратора, первым входом элемента И-НЕ, первым входом первого элемента И, выход - с вторым входом элемента И-НЕ, пepвы входом второго элемента И и входами третье- го и четвертого ключей, BHXOJ I элементов И соединены с входами триггера , вторые входы - с выходом определител нулевого состо ни , выход элемента И-НЕ - с управл к дим входом дополнительного ключа, а выход первой линии зсщержки соединен с управл ющим входом сдвигового регистра, выход второйлинии.задержки - с счетным входом второго реверсивного счетчика . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе li Авторское свидетельство СССР № 546099, кл. Н 03 К 13/02, 1973. 25 inputs of the OR elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth keys, the outputs of the elements OR through the second reversible counter, the determinant of the zero state, the one-shot and the switch are connected to the input of the register h. the memory, switch Bxoj№ are connected to the outputs of the first reversible counter, the addition and subtraction inputs of which are connected to the inverse and forward outputs of the comparator, the control inputs of the keys are connected to the corresponding trigger outputs, the AND-NOT element, sequentially connected first delay lines are entered , additional key, second delay line, as well as two AND elements and a shift register. The information input of which is connected to the direct output of the comparator, the first input of the NAND element, the first input of the first element AND, the output - with the second input of the element AND-NOT, the first input of the second element And and in; the third and fourth steps: 1 o keys, the outputs of the elements And are connected with. the trigger inputs, the second inputs - with the output of the zero state determiner, the output of the NAND element - with the control input of the auxiliary key, and the output of the first control line is connected to the control input of the shift register, the output of the second delay line - with the counting input of the second reversible tick count. Fig, 1 shows the scheme of the proposed voltmeter; Fig. 2 shows voltage diagrams at points a, b, c, d. The device consists of reversible counters 1 and 2, shift register 3, pulse generator 4, digital-to-analog converter (D / A converter) 5, to parameter 6, delay line 7, AND-NE element 8, key 9, trigger 10, AND 11 and AND 12 elements, zero state determiner 13, keys 14-17, OR elements 18 and 19, delay line 20, one-shot 21, switch 22, memory register 23. The device works as follows. Before the start of measurement, the command Set in O. is given. Reversible counters 1 and 2 are set to O and the shift register 3 is entered in the number 0101, ..., 01. The capacity N of the register 3 is determined by a given interval t (N d t / Tr), where P is the period of the frequency of the pulse generator 4. The first pulse from generator 4 is recorded in the reversing counter 1 At the output of ip 5, a first voltage string occurs (diagram Fig. The comparator 6 is triggered and a potential O appears on its forward output (diagram b). With a short delay due to the transition process in counter 1, the pulse from generator 4 passed through delay line 7, leaving no number in register 3 for discharge rp. At the output of register 3, also, the potential of O. The output of the element IS-NE 8 will establish a potential 1, the key 9 will open. At the same time, the initial installation of the trigger 10 takes place through the elements 11 and 12, which are opened by potential 1 s of the zero state determiner 13. The installation of the trigger is carried out by the potential 1 coming from the input or the output of the register 3. Up to the fourth pulse, while the voltage of the measured function and {, (t) is less than the DAC quantum, the reversible counter 1 records and writes down the pulse arriving at its input (pulse 1–4 diagram a, d) . At this time, the reversible counter 2 is closed, its zero state does not change. The closed state of the reversible counter 2 is caused either by the private key 9 or by the absence of an account resolution on the addition (+) and subtraction tires (-). Starting from the 5th pulse, the potential 1 from the direct output of the comparator b goes through the open element I 11 (And 12 is closed by the potential O from the output of the register 3 (diagrams b, c), it sets the trigger io to 1 state on the forward output, which also means the minimum function (t). Of the four keys 14-17, only 15 will be opened, which through the element OR 18 gives permission to the counter for addition. On the subtraction bus (-) through the element OR 19 O. The inhibitory potential enters. Fifth pulse with generator 4, passed the delay line 7, having shifted the information in the register 3, passed the key 9, lin On July 20, the delay will be recorded in reversing counter 2. Recording the unit removes the resolution at the input of element 13, the input of trigger 10 will be blocked.Thus, until counter 2 is reset again, trigger 10 gives a positive sign to the derivative (Sign:. (t) / At) .- According to Eu-am growth measure f), pulses are recorded in both reversible counters. Counter 1 records in digital form the measured function (.ftjj, and counter 2 in digital form is an increment (derivative of . (1) in time .6t, equal to the time .1 and register 3 (At N / T). Starting from the moment of launch, this interval (At) moves along the time axis from zero to the end of the investigated interval of time E and (the value of the function under study with a discrete step equal to the period of the frequency of the pulse generator 4. Despite the increase in the number in the reversible counter 1 (with increasing function U ( t, the increase in the number in the reversive counter 2 occurs only until the information in the shift register 3 is completely updated, starting from the moment the function grows. Further, the change in the number in the reversible counter 2 inclination change (t). If the inclination angle remains unchanged, then the number received during this time in the shift register 3 will be identical to the number arriving at its output. The same information will be received on the () and (-) reversing counter 2, which will not change its internal state. As the steepness of the measured function increases, the number in the reversible counter 2 increases proportionally and vice versa when the steepness decreases, the numbers of counter 2 decrease. At the inflection points of the U (t) curve (extremums of the function), whenroiskhodit reset counter 2, a monostable multivibrator 21 is triggered, His pulse through the switch 22 rewrites the register 23 of the memory down counter number 1, this reflecting the extreme (maximum or minimum value of the measured function. In this state, trigger 10 at this point will characterize the nature of the extremum. Thus, the proposed qpqftCTBo allows you to simultaneously measure in numerical form the absolute value of the measured function ((t)) f the extreme value of the measured function (UJtwA (t)), the slope (derivative) of the measured function () / ut), sign derivative and extremum t Sign (d (t) / Atj. All these measurements are carried out simultaneously and with a period that is a multiple of the frequency period of the pulse generator, which is especially valuable when conducting research. Invention Digital voltmeter containing a series-connected pulse generator first roar A digital counter, a digital-analog converter and a comparator, the direct output of which through the first and second keys is connected to the first inputs of the OR elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth keys, the outputs of the OR elements through a second reversible counter, zero state determiner, one-shot and the switch is connected to the input of the memory register, the switch inputs are connected to the outputs of the first reversible counter, the addition and subtraction inputs of which are connected to the inverse and direct outputs of the comparator Pa, the control inputs of the keys are connected to the corresponding trigger outputs, the NAND element, characterized in that, in order to enhance the functionality, a serially connected first delay line, an additional key, a second delay line, are entered into it. n shift register, the information input of which is connected to the direct output of the comparator, the first input of the NAND element, the first input of the first AND element, the output to the second input of the NAND element, the first input of the second AND element and the inputs of the third and even of the keys, BHXOJ I of the elements I are connected to the trigger inputs, the second inputs are with the output of the zero state determinant, the output of the NAND element is controlled by the input of the additional key, and the output of the first line of the shift register, the output second line. delay - with a counting input of the second reversible counter. Sources of information taken into account in the examination of li USSR author's certificate No. 546099, cl. H 03 K 13/02, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2790225/18-21, кл. Н 03 К 13/02, 1979,2. USSR author's certificate in application number 2790225 / 18-21, cl. H 03 K 13/02, 1979,