Устройство для определения логарифма отношения амплитудных значений двух импульсов

Устройство для определения логарифма отношения амплитудных значений двух импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено pg p2 7 6 (21) 2322293/18-24 с присоединением заявки № (2о) Приоритет (43) Опубликовано25,08.78.Бюллетень № 3 (4б) Дата опубликования описания 12Я7.7

Государственный номнтет

Сомта Мнннстроа СооР оо делам нэобретеннй н открытнй

В, Г. Зубов, A. П. Крышев, К, С. Семенистый и .Д. А. Юрковский (72) Авторы изобретения

Физико-механический институт AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА

ОТНОШЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДВУХ

И М ПУЛ Ь СОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники, радиотехники и может быть испопьзовано, например, в пветной пирометрии, Известны устройства, позвопяющие опредепять логарифм отношения двух эпектрических сигнапов, содержащие усилитепи, ключи, конденсаторы, резисторы и погические зпементы tl), 12).

Такие устройства характеризуются недостаточно высокой точностью.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению явпяется устройство дпя определения погарифма отношения амппитудных значений двух импупьсов, содержащее поспедоватепьно вкпюченные предварительный усилитель и двухпошосный .ключ, выход которого подключен к запоминающему конденсатору и к входу трехпопюсного ключа, подсоединенного одним из выходов к шине нупевого потендиапа, а другим — к разрядному резистору и к первому входу эпемента сравнения, второй вход и выход которого,подкпючены соответственно к источнику опорного напряжения и к нулевому входу первого триггера, соединенного с первым входом эпемента И, второй вход и выход которого подкпючены соответственно к генератору счетных импупьсов и к счетному входу реверсивного счетчика (31.

Это устройство характеризуется также невысокой точностью, обусповпенной. в основном погрешностью запоминания амплитуд импульсов, Кроме того, набпюдается погрешность от неидентичности запоминающих конденсаторов.

Вель изобретения — повышение точ ности работы устройства.

Это достигается тем, что устройство содержит первый и второй формирователи импульсов, второй, третий и четвертый триггеры и индикатор максимума, вход которого соединен с выходом двухпопюсного ключа, а выход подключен к единич-. ному входу первого триггера, вход первого формирователя импупьсов соединен с выходом предварительного" усилитепя, а г его выход подкпючен соответственно к

620984 едини пюму, нулевому и счетному входам

Ьторого, третьего и четвертого триггеров, нулевой вход второго триггера соединен с выходом индикаторе максимуме, е его нулевой и единичный выходы подключены соответственно к первому управляющему

5 входу трехпопюсного и управляющему входу двухполюсного ключей, единичные вход и выход третьего триггера подсоединены соответственно к выходу эпемента сравнения и к второму управляющему входу трех.10 полюсного ключа, выходы четвертого триггера подключены к управляющим входам реверсивного счетчика, вход сброса которого соединен через второй формирователь импульсов с одним иэ выходов четвертого триггера.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройстве; не фиг. 2 — временные диаграм.— мы, поясняющие его работу.

Устройство содержит предварительный

20 усипитепь 1, двухлопюсный ключ 2, запоминающий конденсатор 3, индикатор 4 максимума, трехполюсный ключ 5, разрядный резистор 6, элемент 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения, тригге25 ры 9-12, генератор 13 счетных импульсов, элемент И 14, реверсивный счетчик

;15, формироватепи 16, 17 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 10 и 11 находятся в нулевом, а триггеры

9 и 12 в единичном состоянии, что обеспечивает размыкание ключа 2 и замыкание полюсов 18 и 19 ключа 5. Реверсивный счетчик 15 установлен триггером 12 в режим вычитание».

Не вход предварительного усилителя 1 от источника сигналов поступают импупьсы чередующейся емлпитуды, 40

В опредепенный момент времени на выходе предварительного усипитепя 1 появляется первый импульс с амппитудойц (см. фиг, 2а), от переднего фронте та которого в момент времени1 срабатывает формирователь 16 (см. фиг. 2б)

Выходны м и мпу пьсо м фор мирова те пя

16 триггер 11 переводится в "единичное", е триггер 9 в "нулевое" состояния, благодаря чему на управляющие вхо»ды ключей 2 и 5 поступают сигналы, замыкающие ключ 2 и откпючеюшие полюс

18 от полюсов 19 ч 20 кпюча 5. Одновременно выходной импупьс формироветепя 16 поступает на счетный вход триггера

12 и перебрасывает его в нулевое состояние, при этом реверсивный счетчик 15 переводится в режим сложение", е выI л ходной импульс формирователя 17 осу ществляет сброс счетчике.

После замыкания ключа 2 вход индикатора 4 максимуме и запоминающий кон» денсатор 3 оказываются подкпюченными к выходу предварительного усилителя 1.

Конденсатор 3 начинает заряжаться, причем напряжение на нем повторяет вы-. ходное напряжение усипитепя 1. При достижении входным импульсом амплитудного значения в момент времени 1 на

2 выходе индикатора 4 максимума появляется импульс (см. фиг. 2в), переводящий триггер 10 в единичное", а триггер 11 в нулевое состояния, при этом ключ 2 размыкается, полюса 18 и 20 ключа 5 замыкаются, в результате чего обеспечивается экспоненциапьный рязряд запоминающего конденсатора 3 с начальным напряжением, равным максимальному значению входного импульса, через резистор

6 (см. фиг. 2г), Одновременно с устеновпением триггера 10 в единичное состояние открывается элемент И 14 и

t счетные импульсы генератора 13 начинают поступать на вход реверсивного счетчика 15 (см. фиг. 2 е, ж).

В момент времени 1 напряжение н конденсаторе 3 достигает значения, равного опорному напряжению Q источника

8, при этом на выходе эпемента

7 сравнения появляется импупьс (см фиг. 2 д), перебрасывающий триггер

10 в "нупевое" и триггер 9 в

"единичное" состояния. Сигнап, поступающий с "единичного" выхода триггера 9 на управпяющий вход ключа 5, обеспечивает замыкание полюсов 18 и 19, и конденсатор 3 разряжается до нуля, Одноеременно выходной сигнап триггера 10 закрывает элемент И 14, В счетчике фиксируется число импупьсов, прошедшее на его вход за время(1 - )и равное и

Utw

Naf 3и— о ц о где 1 О - частота генератора счетных импу пьсов, - постоянная времени разрядной цепи.

С приходом следующего импупьса, имеющего амплитуду U „> весь цикл пре образования повторяется, но реверсивный счетчик 15 устанавливается триггером 12 в режим "вычитание, а результат вычисления, записанный в счетчике во время первого цикла преобразования, сохраняется, так как формироватепь 17 формирует импульсы сброса с приходом каждого второго импульса. (см. фиг. 2з).

620984

Таким образом, в конце второго цикла

1 преобразования в счетчике 15 будет эа. фиксировано число импульсов, равное

И-М -N

5 где

М, 2щ о ц

После преобразований получают

Ul м

M=3. 1 0и — ° 2п

Использование в устройстве индикатора 4 максимума, трех триггеров 9, 11, 12 и двух формирователей 16, 17 импульсов, а также одного запоминающего 15 конденсатора 3 вместо двух позволяет исключить из результата вычисления методическую погрешность, вызванную неточностью запоминания амплитуд преобразуемых импульсов, а также погрешность о от неидентичности запоминающих конденсаторов, что выгодно отличает его от прототипа, 10 м 25

Формула изобретения

Устройство для определения логарифма отношения амплитудных значений двух импульсов, содержащее последовательно включенные предварительный усилитель и двухполюсный ключ, выход которого подюпочен к запоминакнпему конденсатору и к входу трехполюсного ключа, подсоединенного одним из выходов к шине нуле- И ного потенциала, а другим — к разрядному резистору и к первому входу элемента сравнения, второй вход v выход которого подключены соответственно к источнику опорного напряжения и к нулевому входу 0 первого триггера, соединенного с первым

I входом элемента И, второй вход и выход которого подключены с<ютветственно к генератору счетных импульсов и к счетному входу реверсивного счетчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит первый и второй формирователи импульсов, второй, третий и четвертый триггеры и индикатор максимума, вход которого соединен с выходом двухполюсного ключа, а выход подключен к единично му входу первого триггера, вход первого формирователя импульсов соединен с выходом предварительного усилителя, а его выход подключен соответственно к единичному, нулевому j и счетному входам второго, третьего и четвертого триггеров, нулевой вход второго триггера соединен с выходом индикатора максимума, а его нулевой и единичный выходы подключены соответственно к первому управляющему входу трехполюсного и управляющему входу двухлощосного ключей, единичные вход и выход третьего триггера подсое динены соответственно.к выходу элемента сравнения и к второму управляющему входу трехполюсного ключа, выходы четвертого триггера подключены к управляющим входам реверсивного счетчика„вход сброса которого соединен через второй формирователь импу льсов с одним иэ выходов четвертого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 318943, кл. Cj 06 Cj 7/52, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 401891, кл, g 01 З 1/16, 1973, 3. Кадук Б. Г. и лр. Сборник Методы я приборы для анализа состава вещества, Вычисление логарифмов отношений амплитуд электрических сигналов с выходов датчиков аналитических приборов. Научные труды ВНИИАП, вып,3, Киев 1973, с 116-122, 620984

Составитель A. Маслов

Редактор Т, Загребельнаи Техред И. КО Корректор М. немчик

Заказ 4661/46 Тираж 826 Подписное

0НИИПИ Государственного комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушскан наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаа, 4