Амплитудный преобразователь

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться при измерениях максимальных и минимальных значений амплитуды периодического сигнала с постоянной составляющей в диапазоне инфранизких частот. С целью повышения стабильности работы в преобразователь введены делитель 9 напряжения, триггер 13 и формирователь 14 импульсов. Входной сигнал поступает на входы пикового детектора 1, инвертирующего сумматора 5 и дифференциального усилителя 11, Инвертирующий сумматор 4 обрабатывает сигналы с инвертора 12 и пикового детектора 2, в результате его выходной сигнал содержит информацию о постоянных составляющих измеряемого сигнала, которая учитывается в сумматорах 6 и 7 при выделении амплитуды . Максимальный сигнал с выхода усилителя 11 фиксирует пиковый детектор 3, сигнал с которого через делители 8 и 9 поступает на выход устройства , а также на компаратор 10, который вырабатывает управляющие сигналы с помощью формирователей 14-17 импульсов, управляя работой детекторов 1-3, триггера 18 и ждущего мультивибратора 20. Элемент И 13 и переключатель 19 задают начальный режим работы устройства, а также обеспечивают появление управляющих сигналов в моменты превышения входного напряжения детектора 3 над выходным напряжением делителя 9. 1 ил. о (S (Л о 1чЭ 00 21

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН рц С О! R 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Р

27

?а

Л

24

Р5

27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4490683/21 (22) 05.10.88 (46) 15.02.91. Вюл. Р 6 (71) Научно-производственный коллектив "Электрон" Научно-произв -дственного объединения пКвант" (72) В.И.Косюк (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1118927, кл, С 01 R 19/04, 1983.

Авторское свидетельстьо СССР

У 1366956, кл. G QI R 19/04, 1986. (54) АМГШИТУДНЬЙ ПРЕОЬРАЭОВАТЕЛЬ (57) Иэобре гение относится к электронэмерительной технике и может использоваться прн измерениях максимальных и мичимальных значений амплитуды периодического сигнала с постоянной составляющей в диапазоне инфранизких частот. С целью повышения стабильности работы в преобразователь введены делитель 9 напряжения, триггер 18 и

1 формирователь 14 импульсов, Входной сигнал поступает на входы пикового де„.SU„„1628001 А 1

2 тектора 1, ннвертируннцего сумматора

5 и дифференциального усилителя 11, Инвертирующий сумматор 4 обрабатывает сигналы с инвертора 12 и пикового детектора 2, в результате его выходной сигнал содержит информацию о постоянных составляющих измеряемого сигнала, которая учитывается в сумматорах 6 и 7 при выделении амплитуды. Максимальный сигнал с выхоца усилителя 11 фиксирует пиковый детектор 3, сигнал с которого через делители 8 и 9 поступает ня выход устройства, а также ня компаратор 10, которнй вырабатывает управляющие сигналы с помощью формирователей 14-17 импульсов, управляя работой детекторов 1-3, триггера 18 и ждущего мультнвибраторя 20. Элемент И 13 и переключатель 19 задают начальный режим работы устройства, я также обеспечивают появление управляю щах сигналов в моменты превышения входного напряжения детектора 3 над выходным напряжением делителя 9, 1 ип, 1628001

Изобретение относится к электронзмери ельной технике и может быть использовано для измерения максимальных и минимальных значений амплиту5 ды входного периодического сигнала н диапазбне инфранизких частот при наличии постоянной составляющей в измеряемом сигнале.

Цель изобретения — псньппение стабильности работы.

Иа чертеже представлена функциональная схема амплитудного преобразователя.

Амплитудный пвеобразонатель содер- 5 жит пиковые детекторы 1-3, инвертирующие сумматоры 4 и 5, сумматоры 6 и 7, делители 8 и 9 напряжения, компаратор 10, дифференциальный усилитель 1 1,,инвертор !?, элемент И 13, 20 формирователи 14-17, триггер 18,,переключатель 19 и ждущий мультиннб рагор 20, При этом вход 21 устройства соединен с первым входом дифферен- циального усилителя 11, вторым нхо- 25 дом инвертирующего сумматора 5 и входом пикового детектора 1, выход которого через ннн ртор 12 соединен с первыми входами иннертнрующих сумматоров 4 и 5, выход последнего соеди- 30 нен с входом пиконого детектора 2, выход которого соединен с вторым входом инвертирующего сумматора 4, ньгход которого соединен с первым выходом 22 ус гройстна, перными входами сумматоров 6 и 7 и вторым входом дифференцззального усилителя 11, выход котороз о соединен с первым входом компаратора и входом пикового детек Горз Э нь!ход KoToporo соединен с 40 третьим выходом 23 устройства, вторым входом сумматора 6, входами делителей 8 и 9 напряжения, выход последнего соединен с вторым входом компаратора 10, выход которого соединен 4„с первым входом элемента И 13 и входом формирователя !4 импульсов, выход которого через триггер 18 соединен с вторим входом элемента И 13, ныход которого соединен с выводом второго 50 неподвижного контакта переключателя

19, вывод первого неподвижного контакта которого соединен с шиной логической единицы, ньмод делителя 8 напряжения соединен с четвертым выходом

24 усгройства, вьмод сумматора 6 соединен с вторым входом сумматора 7 и пятым выходом 25 устройства, ньмод сумматора 7 соединен с вторым выходом 26 устройства, вывод подвижного контакта переключателя 19 через формирователь 16 импульсов соединен с входами формирователя 15 импульсов и ждущего мультивибратора 20, выход которого через формирователь 17 импульсов соединен с шестым выходом

27 устройства, выход формирователя

15 импульсов соединен с управляющими входами пиковых детекторов !-3.

Устройство работает следующим образом, На вход устройства подается сигнал нида

U„» з3пус + U (1) где Гo — амплитуда входного сигнала;

"см напР„же„и 1

И вЂ” круговая частота;

t — время.

ПУсть UÑ9> 0 и 1»см ) ),l kl На выходе пикового детектора l положительных значений формируется напряжение

"вы "О + Цсм (2)

Сигнал с выхода инвертора 12 и входной сигнал гоступают на входы ннвертирующего сумматора 5, коэффициент передачи которого Е > = — 1:

»„,„,= .. — »,.!п,). (3)

Иапряжение с выхода иннертирующего сумматора 5 подается на вход пиконого детектора 2 положительных значений, на выходе кот< рого устанавливается напряжение

" ц 2" о (4)

На входы -умматора 4 подаются напряжения с выходов иннертора 12 и детектора 2. Учитывая коэффициент передачи сумматора 4, равный К = — l получают на его выходе напряжение

"6ы 4= "см Uo ° (5) равное ми.п мальному значению Ug)(На неиннертпрующий вход дифференциального усилителя 11 подается вхоЯной сигнал, а на инвертирующий — сигнал с выхода сумматора 4. Коэффициент передачи усилителя 11 К < =1, После фиксации максимальных значений сигналов пикс:ными детекторами 1 и 2 на вьмоде усилителя ll устанавливается напряжение

sfnQ t + U . (6)

Пиковый детектор 3 положительных значений фиксирует максимальное значение положительного напряжения с выхода усилителя 11. На выходе детектора 3 имеется напряжение

UBtKx3 2»о (7) 1628001

55 (19)

Пвк ° равное двойной «мг«литуде (pàçìàõó)

" в

На входы сумматора 6 подаются напряжения с выходов детектора 3 и сумматора 4. С учетом коэффициента передачи сумматора 6, равного К =1, получают на его выходе напряжение

USbI««b= "0 "СЧ (8) равное максимальному 3Hачечию ь

Напряжения с выходов сумма««ров

4 и 6 подаются на входь сумматора 7, имеющего коэффициент передачи К»= 0,5.

Напря ение на выходе сумматора 7 устананлинается равным

UBык 7 см (9) Напря«кение с выхода детектора 3 подается на вход де IH åïÿ 8 напряжения, коэффициент передачи которого

К = 0,5. На вь«ходе делителя 8 формируется напряжение

UebIx в "о,l 0) равное амплитуде

Пусть 1«перь 13с«, . О, 1Гем! ) 1««о

Входное напряжение н этом случае име ет в ид

"вк "о 1п «-«« "см (!1) Выходнь«е напряжения детектора 1

« и иннертора 12 рав«.ы нулю. На выходе сумматора 5 устанавливается напряжениее

"вык = "î sin ")" + - е««

Пиковый, етектор 2 Фиксирует напряжение вь«к z о ем (!3)

Тогда на вьгходе сумматора 4 получают напряжение

Ugb«««а "о "см ° (14) равное минимапь .о значению 1 вк .

На выходе ус.«лителя 11 устанавливается напряжение овыК ««= "о + "о "п ) °

Пиковый детектор 3 фикси".ует напряжение (16) равное размаху

На выходе сумматора 6 устанавливается напряжение

Пвык "a "сМ (17) равное максимальному значению Ut«ä .

Выходное напряжение сумматора 7 имеет вид вц««7 вм (18)

На выходе делителя 8 устанавлива-, ется напряжение

ВИ««8 равное амплитудному значению с

6

В случае «I U / (f U и U, 0 устройство функционирует аналогично описг«иным случаяи.

В моменты г«ревы«пения входного напряжения пикового детектора 3 над выходным напряжением делителя 9 и наоборот на выходе компаратора 10 формируются перепады наг.ряжения, Сигнал с выхода компаратора 10 подается на вход формирователя 14 импульсов и первый вход элемента 11 13. Формирователь !4 запускается задним фронтом импульса комцаратора 10 и формирует короткий импульс, поступающий на вход т«иггера 18, выходной сигнал которо" г подается на второй вход элемента

И )3. Сигнал с выхода последнего чер э контакты переклк««атепя 19 подается «.а вход формирователя 16 импульсон, На ныходе формирователя 16 по задне«:у фронту входного сигнала формируечся короткий импульс, поступающий «ra входы формирователя 15 импульсов и жду«цего мультинибратора 20.

Ждущий мультивибратор 20 запускается передним фронтом импульса с выхода форм««рог«ателя 16. Выход ждущего муль«ивибратора 20 соединен с входом формирователя 17 импульсов, вырабатыва«о«пего по переднему фронту запускающего и..пульса короткий импульс запуска аналого-цифрового преобразователя (не пока «ац) .

Ф< рмиронатель 15 импульсов сброса запускаетея задним фронтом импульса формирователя 16 и вырабатывает импульс сброса пиковых детекторон 1-3.

Формул а изобретения

Лмплитуднь«й преобразователь, содержащий три пиконых детектора, причем выход первого пикового детектора чс-Рез инвертор соединен с первыми входами первого и второго инвертирующих сумматоров, выход первого из них соединен с первым выходом преобразователя и первыми входами первого и второго сумматоров, выход первого сумматора соединен с гпг««;«ь«выходок« преобразователя и вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с вторым выходом преобразователя, второй вход первого сумматора соединен с третьим входом преобразователя, выходом третьего пикового детектора и входом первого делителя напряжения, выход которого сое- !

1628001

С ос т ав ит ель В. Смирнов

Техред JI Олийнык Корректор А.Осауленко

Редактор А.Orap

Заказ 338 Тираж 411 Подписное h

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!. динен с четвертым выходом.поеобразователя, второй вход второго инверти° рующего сумматора соединен с входом преобразователя и первым входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом третьего пикового детектора и первым входом компаратора, выход второго пиковсго детектора соединен с вторым входом первого инвертирующего сумматора, выход первого формирователя импульсов соединен с управляющими входами трех пиковых детекторов, вход ai:рвого формирователя импульсов соединен с выходом второго формирователя импульсов, выход третьего формирователя импульсов соединен с шестым выходом преобразователя, переключатель, вывод первого неподвижного контакта которого соединен с шиной логической единицы, элемент И, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения стабильности работы, в него введены второй делитель напряжения, вход которого соединен с выходом третьего пикового детектора, а выход второго делителя напряжения создинен с вторым входом компаратора, трьггер, четвертый формирователь импульсов, причем выход компаратора соединен с входом четвертого формирователя импульсов и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, вход триггера соединен с выходом четвертого формирователя импульсов, выход элемента И соединен с выводом второго -неподвижного кон15 такта переключателя, вывод подвижного контакта которого соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого

20 соединен с входом треть.го формирователя лмпульсов, вход преобразователя соединен с входом первого пиково" го детектора, выход второго инвертирующего сумматора соединен с входом второго пикового детектора.