Устройство для контроля величины мгновенного значения переменных аналоговых сигналов

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники. Может быть использовано для согласования по уровню входного сигнала датчиков информации -е-аналого-цифровыми преобразователями в широком динамическом диапазоне. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия, достигается за счет прогнозирования состояния управляющих триггеров. Дпя этохо в устройство контроля дополнительно введены дифференциатор 2, синхронизатор 3, генератор 5 тактовых импульсов и два дизъюнктора 16 и 17. Кроме того, устройство содержит делитель 1 напряжения , усилитель 4, конъюнкторы 6 и 7, двойные компараторы 8 и 9, источники 10 и 11 опорного напряжения, аналоговые инверторр 12 и 13, D-триггеры 14 ,и 15, ключи 18 и 19. Устройство обес- § печивает высокую точность преобразования входного сигнала в большом дина-v/ мическом диапазоне и высокое быстро- f действие. 2 ил.

„„SU„„1270711 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 9/04

Н А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3913811/24-21 (22) 18.06.85 (46) 15. 11.86. Бюл. № 42 (72) В.P.Проус, В.H.Бобровский и Г.Е.Иванов (53) 621.317.7(088.8) (56) Алексеев А.В., Хохлов В.К. Нор мирующий усилитель. — Приборы и техника эксперимента, 1984, № 3, с.130132.

Авторское свидетельство СССР № 920542, кл, G 01 R t9/04,22.07.80. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЕЛИЧИНЫ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ

АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области радиоэлектроники. Может быть использовано для согласования по уровню входного сигнала датчиков информации

-с -аналого-цифровыми преобразователями в широком динамическом диапазоне.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия, достигается за счет прогнозирования состояния управляю щих триггеров. для этого в устройство контроля дополнительно введены дифференциатор 2, синхронизатор 3, генератор 5 тактовых импульсов и два дизъюнктора 16 и 17. Кроме того, устройство содержит делитель 1 «апряже ия, усилитель 4, конъюнкторы 6 и 7, двойные компараторы 8 и 9, источники

10 и 11 опорного напряжения, аналоговые инверторы 12 и 13, D-триггеры 14 и 15, ключи 18 и 19. Устройство обес- «о печивает высокую точность преобразования входного сигнала в большом динамическом диапазоне и высокое быстро- С» действие. 2 ил.

1 12707

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для согласования по уровню входного сигнала датчиков информации с аналогоцифровыми преобразователями в широком динамическом диапазоне.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и повышение быстродействия за счет прогнозирования состояния управляющих триг- 10 геров.

На фиг, i приведена схема устройства для контроля величины мгновенного значения переменных аналоговых сигналов; на фиг. 2 — временные ди- 15 аграммы его работы.

Устройство содержит входной делитель 1 напряжения, выход которого подсоединен к .входам дифференциатора

2, синхронизатора 3 и усилителя 4 с 20 переключаемым коэффициентом усиления, генератор 5 тактовых импульсов, выход которого подсоединен к.первым, входам первого 6 и второго 7 конъюнкторов, первый 8 и второй 9 двойные 25 компараторы, неинвертирующие входы которых объединены и подсоединены соответственно к первому 10 и второму 11 источникам опорного напряжения, а первые инвертирующие входы 30 каждого из двойных компараторов соединены с выходом дифференциатора

2, к выходу дифференциатора 2 подключены так же аналоговые инверторы

12 и 13, выходы которых соединены с вторыми йнвертирующими входами двойных компараторов, выходы двойных компараторов посоединены к D-входам первого 14 и второго 15 триггеров, к счетным входам которых соответствен- 40 но подключены выходы первого 16 и второго 17 дизъюнкторов, первые входы которых соединены с выходом синхронизатора, инверсные выходы первого и второго триггеров подсоединены к вто- 4> рым входам соответственно первого 6 и второго 7 конъюнкторов, выходы которых подключены соответственно к в вторым входам первого 16 и второго

17 дизьюнкторов, выходы которых соединены с управляющими входами первого 18 и второго 19 ключей, включен-ных в цепи отрицательной обратной связи усилителя.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 3 вырабатывает синхроимпульсы Н, в моменты перехода

11 2 входного аналогового сигнала U „ через нуль (см. фиг. 2). Входной сигнал дифференцируется дифференциатором 2, выходное напряжение которого поступает непосредственно на один из инвертирующих входов первого 8 и второго 9 двойных компараторов и через инверторы 12 и 13 — на другие инвертирующие входы этих же компараторов. Неинвертирующие входы каждого из двойных компараторов 8 и 9 объединены и подсоединены к выходам источников 10 и 11 опорных напряжений.

Таким образом, напряжение с выхода дифференциатора Ц непрерывно сравнивается с опорными напряжениями 001 1 и (Uoz((+Uo H + Uoz ) . С учетом этого, в случае, если (Uj превышает модули опорных напряжений, на выходе первого и второго компараторов появляются соответственно сигналы и U,,которые поступают íà Dвходы соответственно триггеров 14 и

15. На счетные входы триггеров 14 и

15 поступают через дизьюнкторы 16 и

17 сигналы U, U соответственно с выходов синхронизатора 3 и генератора 5 тактовых импульсов, однако сигнал U, поступает лишь до тех пор, пока не появится сигнал логической единицы на прямых выходах D-триггеро

14 и 15 (соответстненио сигналы U

U ). Для этой цели логические сигналы с инверсных выходов триггеров 14 и 15 и с выхода генератора 5 тактовых импульсов поступают на входы соответственно конъюнкторов 6 и 7, котокоторые заполняют функции логических запретов на прохождение тактовых импульсов генератора 5 на счетные входы

D-триггеров. Сигналы на выходах коньюнкторов 6 и 7 соответственно U u

П (см. фиг. 2). При этом синхроимпульсы U< продолжают поступать на счетные входы обоих триггеров соот-, ветственно через дизъюнкторы 16 и 17.

Поэтому при снижении сигнала )U,) ниже опорных напряжений 1U„). и f U 1 при первом же синхроимпульсе U< на прямых выходах D-триггеров 14 и 15 появляется сигнал логического нуля.

Одновременно снимается запрет на прохождение тактовых импульсов с генератора 5 на счетные входы D-триггеров.

Напряжение на прямых выходах D-триггеров 14 и. 15 используется для управления соответственно ключами 18 и

19, которые переключают коэффициент отношению же к входному сигналу за держка практически отсутствует. Возврат D-триггеров осуществляется синхроимпульсами Ц, что обеспечивает постоянство коэффициента усиления усилителя в пределах полуволн входного сигнала °

Формула изобретения

Устройство для контроля величины мгновенного значения переменных аналоговых сигналов, содержащее усилитель с первым и вторым ключами для переключения коэффициента усиления, . входной делитель напряжения, первый и второй двойные компараторы, неинвертирующие входы которых объеди.нены и подсоединены соответственно к первому и второму источникам опор40

3 127 усиления усилителя 4 путем изменения сопротивления в цепи его отрицатель. ной обратной связи. Таким образом, в зависимости от соотношения мгновенного значения сигнала с выхода дифференциатора Бд и опорных напряжений U<>, Щ коэффициент усиления усилителя 4 меняется. Причем, так как значение коэффициента усиления усилителя 4 переключается в зависимос- <0 ти от величины первой производной входного сигнала по времени, то масштаб входного сигнала по существу прогнозируется, чем достигается высокое быстродействие. Высокое быстродействие обеспечивается также тем, что на счетные входы D-триггеров поступают сигналы с генератора тактовых импульсов высокой частоты. Например, при частоте входного сигнала

50 Гц, частота тактовых импульсов может быть принята равной 1 ИГц и более. Поэтому задержка на срабатывание D-триггеров может составлять соответственно 1 мкс и менее. По 25

0711 ного напряжения, а на одном из инвертирующих входов каждого из двойных компараторов включены инверторы, первый и второй D-триггеры, первый и второй конюнкторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, устройство дополнительно снабжено дифференциатором, синхронизатором, генератором тактовых импульсов и первым и вторым дизъюнкторами, причем выход синхронизатора подключен к первым входам первого и второго дизьюнкторов, выходы которых соответственно соединены со счетными входами первого и второго D-триггеров, к Dвходам которых подсоединены соответственно выходы первого и второго двойных комнараторов, первые инвертирующие входы каждого из которых объединены с входами инверторов и подсоединены к выходу дифференциатора, а вторые инвертирующие входы подключены к выходам инверторов, кроме того, выход синхронизатора подключен к входу генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго коньюнкторов, к вторым входам которых подсоединены инверсные выходы соответственно первого и второго D-триг геров, а выходы конъюнкторов подключены соответственно к вторым входам первого и второго дизъюнкторов, выходы которых соединены с счетными входами первого и второго D-триггеров, прямые выходы которых подсоединены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей усилителя, вход которого совместно с входами дифференциатора и синхронизатора подключен к выходу входного делителя напряжения.

1270711

Фз Ч.1 44

4 В о Ъ 4 14 ф

-ф 1.

t Ъ I I

Составитель И.Мостовый

Редактор Н.Киштулинец Техред И.Попович Корректор M.Шароши

Заказ 6239/48 Тираж 728 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4