Устройство для определения канала с экстремальным уровнем выходного напряжения

Устройство для определения канала с экстремальным уровнем выходного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик нн999146

{63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25088 j (21) 3331778/18-21 с присоединением заявки HP{23) ПриоритетОпубликовано 23.0283. Бюллетень Йо 7

Дата опубликования описания 230283

Р1 М К з

Н 03 К 5/24

G 05 В 1/01

Государственный комитет

СССР но деяаи изобретений и*открытий

Р4 УДК б 21. 374, ° 33 ф88.8> (72) Авторы изобретения

Ю.К. Ануфриев и Н.Н. Коню ов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАНАЛА

С ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УРОВНЕМ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для сравнения напряжений, а также в устройствах анализа частотно-раэ5 несеннйх каналов систем связи.

Известно устройство для автоматического определения канала с минимальным уровнем выходного напряжения, содержащее последовательно соединенные блок интеграторов, входы которого являются входами устройства, и коммутатор, вторые входы которого. подключены к выходам .блока управления, вторые выходы блока управления подключены к вторым входам блока интеграторов, третьи выходы блока управления соединены с входами запомиЪ нающего блока, последовательно соединенные преобразователь анал гкод, буферный регистр и блок сравнения, вторые входы которого подключены к выходу преобразователя аналогкод, выход компаратора подключен к входу преобразователя аналог - код, первый управляющий выход которого подключен к входу блока управления, третий выход блока управления подклк6 ен к установочному входу буферного регистра, второй управляющий выход преобразователя аналог — код подключен к управляющему входу блока сравнения, выход которого подключен к управляющим входам запоминающего блока и буферного регистра, выходы запоминающего блока являются выходом устройства f j), 1

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие, вызванное использованием метода последовательного сравнения выходных напряжений каналов, а также черезмерная. аппаратурная сложность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- ройство для определения канала с наибольшим выходным напряжением, содержащее компараторы, первые входы котосых объединены, а выходы подключены к входам многоканального сумматора, выход которого подключен к входу порогового элемента, и через двухпороговый компаратор первый и второй ключи .подсоединены к первому входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, а управляющий вход второго ключа через инвертор и третий ключ подсоединен к. второму входу реверсивного счетчика через инвертор и третий ключ, сиг999146 нальный вход которого подключен к выходу первого ключа, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора импульсов (2) .

Недостатком известного устройства является ограниченные функциональные возможности, так как оно мох<ет определять только канал с максимальным, выходным напряжением.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства пу- о тем обеспечения выбора экстремальных (максимального,или минимального) значений выходного напряжения каналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее компара-l5 торы, входы которых объединены, а выходы подключены к входам многоканального сумматора, выход которого подключен к входу порогового элемента, и через двухпороговый компаратор пер-20 вый и второй ключи подсоединены к первому входу реверсивного счетчика,. выход которого подключен к входу цифро-аналогового преобразователя, а управляющий вход втброго ключа подсоеди- 25 нен к второму входу реверсивного счетчика, через инвертор и третий ключ, сигнальный вход которого подключен к выходу и ерв ого ключа, сигнальный вход которого соединен с выходом генерато-ЗО ра импульсов, введены многоканальный коммутатор, дополнительный инвертор и аналоговые сумматоры, входы которых подключены к шинам входных сигналов и к входам многоканального коммутатора, вторыми входами соединенного с выходами аналоговых сумматоров, вторые входы которыхообъединены и подключены через первый коммутатор к .выходу цифро-аналогового преобразователя, а выход первого кОммутатора 40 подключен к объединенным входам компараторов, вторые входы которых подключены к выходам многоканального коммутатора, при этом выход порогового элемента .через дополнительный ин- 45 вертор подключен к первому входу второго коммутатора и непосредственно к второму входу второго коммутатора, причем управляющий вход третьего ключа соединен с выходом второго комму- 5О татора, управляющий. вход которого подсоединен к управляющим входам пер" вого и многоканального коммутаторов .и управляющей входной шине.

На чертех<е представлена электрическая структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содерх<ит аналоговые сумматоры 1-1=1-N, входы которых соединены с входами многоканального ком-60 мутатора 2 и одновременно являютсявходами устройства. Выходы аналоговых сумматоров 1-1 =1-N подключены к дру-. гим входам многоканального коммутато< ра 2, выходы которого соединены с . 6!i входами компараторов 3-1 3-N вторые входы которых соединены с выходом первого коммутатора 4, другой выход которого соединен со вторыми входами сумматоров 1-1cl-N . Выходы компараторов 3-1=3-N подключены к входам многоканального сумматора 5, выход которого через последовательно соединенные двухпороговый компаратор 6, ключи 7 и 8 соединены с входом реверсйвного счетчика 9, выход которого подключен к входу цифро-аналогового преобразователя 10. Иежду выходом многоканального сумматора 5 и управляющим входом ключа 8 последовательно включены пороговый элемент 11, инвертор 12 и второй коммутатор 13, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента 11. Выход второго коммутатора 13 через инвертор 14 и ключ

15 соединен со вторым входом реверсивного счетчика 9. Сигнальный вход ключа 15 соединен с выходом ключа 7, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора 16 импульсов . Вяход цифро-аналогового преобразователя 10 соединен с сигнальным входом первого коммутатора 4. Управляющие входы коуамутаторов 2, 4 и 13 объединены и яв— ляются управляющим входом устройства

Устройство работает следующим образом.

В режиме выбора канала с минимальным уровнем выходного напрях<ения на управляющие входы коммутаторов 2, 4 и 13 подается управляющее напрях<ение, равное, например, уровню логического нуля. При этом объединенные неинвертирующие входы аналоговых сумматоров

1-1=1-N подключаются к выходу цифро- аналогового преобразователя 10, их выходы соединяются с неинвертирующими входами компараторов $-1=3-N, объединенные инвертирующие входы которых коммутатором 4 подключаются к общей шине, а к управляющему входу ключа 8 подсоединяется выход инвертора 12, Выходные напряжения каналов, например, положительной полярности поступают на инвертирующие входы аналоговых сумматоров 1-1=1-N, при этом на выходе аналогового сумматора l, соответствующему каналу с минимальным выходным напряжением, выходное напряжение имеет отрицательную полярность, но более положительного уровня, чем выходные уровни сумматоров 1, соответствующие другим каналам. Одновременно на объединенные неинвертирующие входы аналоговых сумматоров 1-1ф1-N поступает напряжение положительной полярности с выхода цифро-аналогового .преобразователя 10.

Если в какой-то момент времени на инвертирующих входах нескольких анало. говых сумматоров 1 присутствуют уровни напряжения положительной полярнос999!46

Формула изс»бретения

Устройство для автоматического определения каиала с экстремальным уровнем выходного напряжения, содержащее компараторы, первые входы которых объединены, а выходы подключены к входам многоканального сумматора, выход которого подключен к ти меньше, чем уровень положительного

Йапряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 10, то на выходах укаэанных сумматоров 1 присутствуют уровни напряжения положительной полярности, и на выходах соответствующих коипараторов 3 присутствуют уровни напряжения, равные уровню логической 1 . Каждый такой уровень, поступая на соответствующий вход сумматора.5 увеличивает .уровень напряжения на его выходе на величину ЬЦ таким образом, уровейь напряжения на выходе сумматора 5 определяется выражением

М =иьв, 15

r eVn -число каналов, в которых (на данный момент времени) уровень их выходного, напряжения меньше уровня напряжения на выходе ци-ъо фро-аналогового преобразователя 10.

Напряжение с выхода сумматора 5 одновременно поступает на входы двухпорогового компаратора б и порогового эле. ента 11.Компаратор б представляет собой сдвоенный компаратор с допусковой зоной входного сигнала, равной

0,8-1,2ЬЧ.

Если напряжение на выходе суммато- р ра 5 имеет значение 0,8 Ь0> Ос71,2ЬО,т. е. выходит из допусковой зоны компаратора:б, то на выходе компаратора б Формируется уровень. напряжения, близкий нулю, которым открывается ключ 7, и управляющие импульсы с вы- З5 хода генератора 16 проходят на вхо>.ы ключей 8 и 15. Одновременно пороговый элемент ll при 0 7д9, что соответствует тому, что несколько компараторов

3 имеют на выходах уровни логической 40 1, также формирует на своем выходе уровень логической 1 . Этот уровень через инвертор 1.2 и коммутатор 13 поступает на управляющий вход ключа 8. При. этом управляющие импуль"45 сы с выхода генератора 16 через открытые ключи 7 и 8 проходят на вход Вычитание реверсивного счетчика 9. Каждый импульс, поступающий на вход Вычитание реверсивного счет-5О чика 9, на одну ступеньку уменьшает уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 10. что понижает уровень напряжения на выходах аналоговых сумматоров 1 и приводит к появлению уровней логического на выходах компараторов 3. При этом уровень напряжения на выходе сумматора 5 дискретно уменьшается до тех пор, пока не попадет в допусковую зону компаратора б, который закрывает60 ключ 7 и на этом заканчивается про-. цесс определения канала с минимальным выходным напряжением.

Если в выбранном канале увеличивается уровень выходного напряжения 65 настолько, что выходное напряжение соотв тствующего аналогового сумматора 1 изменяет знак на отрицательный, то на выхЬде соответствующего ксчпаратора 3 уровень выходного напряжения принимает значение логического 0 .

При этом на выходе сумматора 5 уровень напряжения становится близок ну лю и выходит из допусковой зоны компаратора б, выходным напряжением которого открывается ключ 7. Одновременно при уровне выходного напряжения сумматора 5, равного Uz C g g, порого-. вый элемент 11 Формирует на своем выходе уровень логического 0, который через инвертор 12 и, коммутатор 13 поступает на управляющий вход ключа 8 и инвертор 14. При этом управляющие импульсы с выхода генератора

16 через открытые ключй 7 и 15 проходят на вход "Сложение" реверсивного счетчика, 9. Каждый импульс, поступающий на вход "Сложение" реверсивного счетчика 9. на одну ступеньку увеличивает уровень напряжения на выходе цифро-аналогового .преобразователя 10.

Увеличение уровня напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя

10,в конечном счете, приводит к тому, что у одного из аналоговых сумматоров

1 выходное напряжение отрицательной полярности меняет знак на положительный, а это приводит к появлению уровня логической 1 на выходе компаратора 3, соответствующего каналу, имеющему на данный момент времени наименьшее выходное напряжение.

В режиме выбора канала с наибольшим выходным напряжением на управляющий вх»д устройства подается напряжение, равное уровню логической 1 . При. этом управляющий вход ключа 8 и вход инвертора 14 с помощью коммутатора 13 подключается к выходу порогового элемента 11, выход цифро-аналогового преобразователя 10 подключается к инвертирующим входам компараторов 3-1= 3-N, сигнальные входы устройства подключаются к неинвертирующим входам указанных ком-, параторов, а неинвертирующие входы аналоговых сумматоров 1-1=1-Н подключаются к общей шине. В остальном работа устройства по выбору канала с наибольшим выходным напряжением повторя т процесс выбора канала с . наименьшим напряжением.

999146

ВхЛ

Составитель Н. Маркин

Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Н. Король

Редактор О. Бугир

Заказ 1173/77 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 входу порогового элемента, и через двухпороговый компаратор первый и второй ключи подсоединены к первому входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, а управляющий вход второго кхноча подсоединен к второму входу реверсивного счетчика через инвертор и третий ключ, сигнальный вход которого под« ключен к выходу первого ключа, сиг-. нальный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей устройства путем обеспечения выбора экстремальных значений напряжения, введены многоканальный коммутатор, дополнительный инвертор и аналоговые сумматоры, входы которых подключены к шинам входных сигналов и к входам многоканального коммутатора, вторыми входами соединенного с выходами аналоговых сумматоров, вторые входы которых объедгчены и подключены через первый коммутатор к выходу ци4ро-аналогового преобра-, зователя, а выход первого .<оммутатора подключен к объединенным входам компараторов, вторые входы которых подключены к выходам многоканального коммутатора, при этом выход лорогового элемента через дополнительный инвертор подключен к первому входу второго коммутатора и непосредственно к второму входу второго коммутатора, причем управляющий вход третьего ключа соединен с выходом второго коммутатора, управляющий вход которого подсоединен к управля15 ющим входам первого и многоканального коммутаторов и управляющей входной шине.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 658751, кл. Н 04 В 3/46, 11.07.77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2990536/18-21, 04.10.80.