SU961128A1 - Цифровой пиковый детектор - Google Patents

Description

1

Изобретение предназначено дл  определени  амплитудных значений напр жений произвольной формы и может быть использовано дл  построени  цифровых измерительных приборов.

Известны пиковые детекторы, использующие операционные усилители, запоминающие конденсаторы, ключи, определение амплитудных значений входных напр жений в которых выполн етс  путем накоплени  на конденсаторе выборок из входного напр жени - 1.

Недостатком этих устройств  вл етс  ограниченное врем  хранени  вы , ходных напр жений и, как следствие, низка  точность.

Наиболее близким по технической . сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее элементы И и ИЛИ, элемент сравнени , преобразователь код-напр жение, реверсивный счетчик, триггер, генератор тактовых импульсов, одновибратор и инвертор 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  низкое быстродействие и, как следствие, невысока  точность при преобразовании быстромен ющихс  напр жений .

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи .

10

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой пиковый детектор содержащий счетчик, триггер, элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов и одновибратор, дополнительно введены

t5 преобразователь напр жение - временной интервал и вычитающий счетчик, причем входна  шина устройства соединена с входом преобразовател  напр жение - временной интервал, вы20 ход которого соединен с.управл ющим входом генератора тактовых импульсов и входом одновибратора, первый выход которого соединен с управл ющим входом преобразовател  напр жение временной интервал, первым входом элемента ИЛИ, R-входом счетчика и S-входом вычитающего счетчика, а вто рой выход г с R-входом триггера и входом параллельной записи вычитающего счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ выход которого соединен с S-входом триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом счетчика разр дные выходы которого соединены с выходными шинами устройства и входами поразр дной записи вычитающего счетчика, тактовый вход которого сое динен с тактовым входом счетчика и выходом генератора тактовых импульсов ., На чертеже представлена структурна  схема цифрового пикового детектора . Цифровой пиковый детектор содержит преобразователь 1 напр жение временной интервал, вход которого со динен с входной шиной устройства, а выход соединен с управл ющим входом генератора 2 тактовых импульсов, эле мент ИЛИ 3, выход которого соединен с S-входом триггера k, одновибратор 5, вход которого, соединен с управл ющим входом генератора 2 тактовых импульсов, первый выход соединен с управл ющим входом преобразовател  1 напр жение - временной интервал, пер вым входом элемента ИЛИ 3, R-входом счетчика 6 и S-входом вычитающего счетчика 7, а второй выход соединен с входом параллельной записи вычитающего счетчика 7 и R-входом тригге ра Ц, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом счетчика 6, раз р дные выходы которого соединены с выходными шинами устройства и входам п6разр д1:1ой записи вычитающего счетчика 7, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 3, э выход генератора 2 тактовых импульсов соединен с тактовыми входами сметчика 6 и вычитающего счетчика 7. Цифровой пиковый детектор работает следующим образом. После включени  питани  на первом выходе одновибратора 5 в течение определенного времени присутствует уро вень логической 1., удерживающий тактовый генератор, вход щий в состав преобразовател  напр жение временной интервал, в исходном состо нии , устанавливающий RS-триггер в единичное состо ние, счетчик 6 и вычитающий счетчик 7 - в нулевоеи. единичное состо ни  соответственно, При этом на пр мом выходе RS-триггера 4 по вл етс  логическа  1. По истечении указанного времени входное напр жение той или иной пол рности , поступает на вход преобразовател  1, где и преобразуетс  в соответствии с формулой количество импульсов, зафиксированных счетчиком; величина входного напр жени ; посто нна  времени; частота тактового генератора . Передним фронтом импульса преобразовател  1 запускаетс  управл емый генератор 2 тактовых импульсов, после чего непосредственно с выхода генератора начинают проходить на тактовые входы счетчика 6 и вычитающего счетчика 7. После окончани  первого цикла работы преобразовател  1 с его выхода задним фронтом импульса останавливаетс  генератор 2 и запускаетс  одновибратор 5, с второго выхода которого подаетс  короткий импульс длительностью 100 НС или менее с уровнем логической 1 на R-вход триггера А, устанавлива  его в нулевое состо ние, а также на вход параллельной записи счетчика 7, обеспечива  перезапись информации, содержащейс  в счетчике 6 в счетчик 7. С приходом второго тактового импульса с выхода схемы управлени , вход щей в состав преобразовател  1, цикл работы детектора повтор етс  с той лишь разницей, что в случае, если , где А - предыдущее значение измер емого напр жени , В - текущее значение измеренного напр жени , состо ние элементов, вход щих в со- . став пикового детектора не мен етс , за исключением состо ни  счетчика 7, в который переписываетс  исходна  информаци  из счетчика 6 импульсов с второго выхода одновибратора 5. Причем в этом случае импульсы с выхода тактового генератора 2 не измен ют состо ние счетчика 6, так как на управл ющем входе этого счетчика

присутствует уровень лоримеского О, поступающий с пр мого выхода RS-триггера 4.

В случае, если В А, то при достижении счетчиком 7 нулевого состо ни  на его выходе формируетс  .импульс с уровнем логической 1. Этот импул с переводит триггер в-единичное состо ние, разреша  тем самым дальнейший счет импульсов счетчику 6. После окончани  преобразовани  три1- гер k импульсом,поступающим с одновибратора 5, возвращаетс  в нулевое состо ние, а нова , записанна  информаци  в счетчике 6, переписываетс  в счетчик 7, подготавлива  его тем самым к новому циклу работы.

Случай А В  вл етс  промежуточным , так как в этом случае RS-триггер хот  и переводитс  в единичное состо ние, разреша  тем самым счет импульсов счетчику 6, но в следующий же момент он возвращаетс  в исходное состо ние одновибратором 5, не мен   таким образом информации, записанной в счетчике 6 и переписываемой в счетчик 7.

Использование современных логических ИС позвол ет построить быстродействующий цифровой пиковый детектор с временем преобразовани  около Q МКС, что приближает его по скорости измерени  к аналоговым пиковым детекторам, отлича  большим временем хранени  запомненного пика напр жени  ,

Claims (2)

1.Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС.

М., Сов. радио, 1980, с. 183-190.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 664287, кл. Н 03 К 5/153, 15.06.76 (прототип).