SU1084823A1

SU1084823A1 - Device for determining sign of derivative

Info

Publication number: SU1084823A1
Application number: SU823492812A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Корсунов
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1984-04-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ПРОИЗВОДНОЙ, содержащее нуль-орган, первый вход которого вл етс входом устройства, второй вход соединен с выходом генератора пилообразного напр жени , а выход с входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого дха соединен с выходом задатчика.интервала времени, и второй элемент И, отличающеес тем, что, с целью упрощени и повышени точности , оно содержит второй и третий .триггеры, а задатчик интервала времени содержит генератор импульсов, третий элемент И и счетчик, при этом выход нуль-органа соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго триггера и с входом сброса третьего,инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, пр мой выход . второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом ге (О нератора импульсов, а выход - с входом счетчика, выход переполнени которого соединен с входами сброса первого и второго триггеров.1. A DEVICE FOR DETERMINING A DERIVATIVE SIGN, containing a null organ, the first input of which is the device input, the second input is connected to the output of the sawtooth generator, and the output is connected to the trigger input, the output of which is connected to the first input of the first element And The dkha is connected to the output of the setter. A time interval, and the second element is AND, characterized in that, in order to simplify and improve the accuracy, it contains the second and third triggers, and the time interval setting unit contains a pulse generator, the third the element And and the counter, while the output of the null organ is connected to the first input of the second element And whose output is connected to the input of the second trigger and to the reset input of the third, the inverse output of the second trigger connected to the second input of the second element And direct output. The second trigger is connected to the first input of the third element I, the second input of which is connected to the output r (O of the pulse generator, and the output to the input of the counter, the overflow output of which is connected to the reset inputs of the first and second triggers.

Description

2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес тем, что, с целью расширени области применени , за счёт-различени участков с нулевой производной и унификации представлени выходной информации, оно содержит четвертый триггер,, два элемента НЕ-ИЛИ, элемент НЕ, четвертый и п тый элементы И, при этом первые входы первого элемента НЕ-ИЛИ и четвертого элемента И соединены с выходом нуль-органа, их вторые входы - с выходом переполнени счетчика, а выходы - с соответствующими входами четвертого триггера, выход которого, . вл ющийс первым вспомогательным выходом устройства, соединен с входом элемента НЕ и с первым входом второго элемента НЕ-ИЛИ, выход элемента .НЕ соединен с первым входом -. п того элемента И, выход третьего триггера соединен с вторыми входами второго элемента НЕ-ИЛИ и п того элемента И, их выходы вл ютс соответственно вторым и третьим дополнительными входами устройства.2. The device according to claim 1, in order to expand the scope of application, by distinguishing sections with zero derivative and unifying the presentation of output information, it contains the fourth trigger, two elements NOT-OR, element NOT , the fourth and fifth elements AND, with the first inputs of the first element NOT-OR and the fourth element I connected to the output of the null organ, their second inputs to the output of the counter overflow, and the outputs to the corresponding inputs of the fourth trigger whose output,. which is the first auxiliary output of the device, is connected to the input of the element NOT and to the first input of the second element NOT-OR, the output of the element .NOT connected to the first input -. The fifth element AND, the output of the third trigger is connected to the second inputs of the second element NOT-OR and the fifth element AND, their outputs are respectively the second and third additional inputs of the device.

1one

Изобретение относитс к вычислительной технике.The invention relates to computing.

Известны устройства, в которых знак или величина производной определ ютс периодическим сравнением входного сигнала с развертывающим пилообразным напр жением.Devices are known in which the sign or magnitude of the derivative is determined by periodically comparing the input signal with a sweeping saw-tooth voltage.

Известно устройство, которое требует запоминани временных интервалов и их последующего сравнени ij .,A device is known which requires memorization of time intervals and their subsequent comparison ij.,

Однако из-за необходимости заполнени интервалов импульсами опорной частоты данное устройство отличаетс сложностью схемы.However, due to the need to fill the intervals with reference frequency pulses, this device is characterized by the complexity of the circuit.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство , содержащее два нуль-органа, первые входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напр жени , а вторые входы св заны с входной шиной непосредственно и через сумматор, задающий смещение, задатчик интервала времени, подключенный к выходу первого .нуль-органа, триггер , подключгенный входами к выходам первого и второго нуль.-органов, два элемента И, каждый из Которых подключен входами к соответствующим выходам задатчика интервала времени и триггера, а выходом - к входам элемента ИЛИ 2 , The closest to the invention to the technical essence is a device containing two zero-bodies, the first inputs of which are connected to the output of the saw-tooth generator, and the second inputs are connected to the input bus directly and through an adder that specifies the offset, the time interval adjuster connected to the output of the first. zero organ, trigger, connected by inputs to the outputs of the first and second zero-organs, two elements AND, each of which is connected by inputs to the corresponding outputs of the time interval setting and the trigger, and the output to the inputs of the element OR 2,

Недостатками известного устройства вл ютс сложность функциональной схемы и недостаточна точность, обусловленна неидентичностью характеристик двух нуль-органов, дрейфом аналогового сумматора и нестабильностью одновибратора, служащего в качестве задатчика времени.The disadvantages of the known device are the complexity of the functional scheme and the lack of accuracy due to the non-identical characteristics of the two null organs, the drift of the analog adder and the instability of the one-shot that serves as the time master.

Цель изобретени - упрощение и повышение точности.The purpose of the invention is to simplify and improve accuracy.

Цель достигаетс тем, что устройство дл определени знака производной , содержащее нуль-орган, первый вход которого вл етс входом устройства , второй вход соединен с выходом генератора пилообразного напр жени , а выход - с входом триггера- , выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом эадатчика интервала времени, и второй элемент И, содержит второй и третий триггеры, а задатчик интервала времени содержит генератор импульсов, третий элемент И и счетчик, приThe goal is achieved by a device for determining the sign of the derivative, containing a zero-body, the first input of which is the device input, the second input is connected to the output of the sawtooth generator, and the output is connected to the trigger input, the output of which is connected to the first input of the first element And, the second input of which is connected to the output of the time interval sensor, and the second element And, contains the second and third triggers, and the time interval master includes a pulse generator, the third element And and a counter, with

Q ,этом выход нуль-органа соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго триггера и с входом сброса., третьего, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом второго .элемента И, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - сQ, this output of the zero-organ is connected to the first input of the second element I, the output of which is connected to the input of the second trigger and to the reset input., The third, the inverse output of the second trigger is connected to the second input of the second. Element, the direct output of the second trigger is connected to the first input of the third element And, the second input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output - from

0 входом счетчика, выход переполнени ко.торого.-соединен с входом счетчик-а которого соединен с входами сброса .первого и второго триггеров.0 by the input of the counter, the output of the overflow is .connected to the input of the counter, and which is connected to the reset inputs of the first and second triggers.

Кроме того, с целью расширени In addition, in order to expand

5 области применени за счет различени участков с нулевой производной и унификации представлени выходной информации, устройство содержит четвертый триггер, два элемента НЕ-ИЛИ,5 fields of application, by distinguishing sections with zero derivative and unifying the representation of output information, the device contains a fourth trigger, two elements NOT-OR,

0-элемент НЕ, четвертый и п тый элементы И, при этом первые входы первого элемента НЕ-ИЛИ и четвертого элемента И соединены с выходом нульоргана , их вторые входы - с выходомThe 0-element is NOT, the fourth and fifth elements are AND, with the first inputs of the first element NOT-OR and the fourth element AND connected to the output of the nullorgan, their second inputs are connected to the output

5 переполнени счетчика, а выходы - с соответствующими входами четвертого триггера, выход которого, вл ющийс первым вспомогательным выходом устройства , соединен с входом элемента5 overflow of the counter, and the outputs - with the corresponding inputs of the fourth trigger, the output of which, being the first auxiliary output of the device, is connected to the input of the element

Q НЕ и с первым входом второго элемента НЕ-ИЛИ, выход.элемента НЕ соединен с первым входом п того элемента И, выход третьего триггера соединен с вторыми входами второго элемента НЕ-ИЛИ и п того элемента И, их выходы вл ютс соответственно вторым и третьим дополнительнь1МИ выходами устройства. На фиг.1 представлена схема уст ройстЕ,а; на фиг. 2 - то же, выходна часть. Устройство содержит входную шину 1, генератор 2 пилообразного нап р жени , нуль-орган 3, триггеры 4 .и 5, элементы И 6 и 7, триггер 8, задатчик 9 интервала времени, состо щий из генератора 10 импульсов, элемента И 11, счетчика 12. Кроме того, устройство может дополнительн содержать (фиг. 2) элементы НЕ-ИЛИ 13 и 14, триггер 15, элементы И 16 и 17, НЕ 18. Устройство работает следующим обра 3 ом. В исходном состо нии триггеры 4, 5 и 8 наход тс в состо нии нуль. В момент равенства входного и пилообразного сигналов нуль-орган 3 выдает импульс, который переводи триггеры 4 и 5 через открывшийс элемент И 6 в состо ние единица. Переход триггера 5 в состо ние еди ница блокирует поступление на его вход следующего и лпyльca и, открыва элемент И 11, .запускает в работу задатчик 9 интервала времени. Если производна входного сигнала положительна, то за врем заполнени счетчика 12 еще один раз наступит равенство входного и пилообразного сигналов. Их совпадение приведет к переклю чению триггера 4 в следующее состо ние, т.е. в нуль. Других изменений состо ний ВТ устройстве не проис ходит. По истечении времени длитель ности периода Т пилообразного сигна ла, задаваемого с помощью счетчика 12, на его выходе формируетс импульс . Если триггер 4 находитс в состо нии единица, то указанным импульсом триггер 8 переключаетс в состо ние единица. При возраста нии входного сигнала к моменту прихода импульса на элемент И 7 триггер 4 находитс в состо нии нуль и триггер 8 тоже остаетс в состо нии нуль, что соответствует положительному знаку производной. Одновременно импульс с выхода счетчика 12 поступает на входы гашени тригг ров 4 и 5 и переводит их в исходное состо ние. Очередное равенство вход ного и пилообразного сигналов переводит триггеры 4 и 5 в состо ние единица, после чего весь цикл повтор етс . Если входной сигнал убывает, то при первом совпадении входного и пилообразного сигналов выходным импульсом компаратора 3 триггеры 4 и переведены в состо ние единица., выходной триггер 8 переведен в Состо ние нуль и осуществлен запуск задатчика 9. Однако в течение длительности периода Т наступит два равенства входного и эталонного сигналов . Это приведет к формированию на выходе нуль-органа 3 импульса, которым триггер 4 переключитс в состй ние единица. Теперь импульс, сформированный на выходе задатчика 9, переведет триггер 8 в состо ние единица , а триггеры 4 и 5 - в состо ние нуль. Переключение триггера 8 в состо ние единица соответствует отрицательному знаку производной входного сигнала. Очередное равенство входного и пилообразного сигналов приводит к повторению цикла определени знака производной, т.е. к переводу триггера 8 в состо ние нуль, триггеров 4 и 5 - в состо ние единица и запуску задатчика 9. При посто нстве входного сигнала X вследствие естественной задержки формировани импульса на выходе компаратора 3 функционирование триггеров 4,5 и 8 происходит также, как и в случае возрастани входного сигнала. При необходимости различи интервалов посто нства входного сигнала устройство может быть снабжено дополнительным выходным блоком фиг. 2 . При его работе выходные сигналы формируютс в виде кодовых комбинаций 001, 010, 100 в зависимости от поведени входного сигнала. Если входной сигнал возрастает или убывает, то сигналы на выходах нуль-органа 3 и задатчика 9 никогда не совпадают, и триггер 15 сигналом с выхода элемента НЕ-ИЛИ 13 удерживаетс в состо нии нуль. Если сигнал возрастает, то сигнал на выходе триггера 8 равен нулю. Нахождение триггеров 8 и 15 в состо ни х нуль приводит к по влению на выходе элемента НЕ-ИЛИ 14 сигнала Единицы и на выходе элемента И 17 сигнала Нуль. Это эквивалентно формированию на выходах устройства кода АВС-010, который соответствует положительной производной входного сигнала. Если входной сигнал убывает , то на выходе триггера 8 формируетс сигнал Единица, что приводит к формированию на выходе элемента И 17 сигнала Единица при нулевых сигналах на выходах триггера 15 и элемента НЕ-ИЛИ 14, т.е. к выходному коду АБС-100, который соответствует отрицательной производной. При посто нстве входного сигнала одновременно по вл ютс сигналы на выходах нуль-органа 3 и задатчика 9, что приводит к по влению на выходе элемента И 17 импульса, которым триггер 15 переводитс в состо ние единица . Это приводит к формированию на выходах элементов И 17 и НЕ-ИЛИ 14 сигналов Нуль независимо от сигналов, поступающих на другие входы , т.е. к формированию выходного кода АВС-001, которым определ етс посто нство входного сигнала. Очередное -срабатывание нуль-органа 3 переводит триггер 15 в состо ние нуль и цикл определени знака производной входного сигнала повтор етс .Q NOT and with the first input of the second element NOT-OR, the output of the element is NOT connected to the first input of the fifth element AND, the output of the third trigger is connected to the second inputs of the second element NOT-OR and the fifth element AND, their outputs are respectively the second and the third additional output of the device. Figure 1 presents the scheme of the device, and; in fig. 2 - the same, the output part. The device contains input bus 1, generator 2 sawtooth, zero-organ 3, triggers 4 and 5, elements 6 and 7, trigger 8, time interval setting 9, consisting of a pulse generator 10, element 11, counter 12. In addition, the device may additionally contain (FIG. 2) elements NOT-OR 13 and 14, trigger 15, elements AND 16 and 17, NOT 18. The device operates as follows. In the initial state, the triggers 4, 5 and 8 are in the zero state. At the moment of equality of the input and sawtooth signals, the null-organ 3 generates a pulse, which translates the triggers 4 and 5 through the opened element 6 to the state one. The transition of the trigger 5 into the state of unity blocks the arrival at its input of the next and the pulley and, by opening the element 11, starts up the setter 9 of the time interval. If the derivative of the input signal is positive, then during the filling of the counter 12, the input and ramp signals will be equal once more. Their coincidence will lead to switching trigger 4 to the next state, i.e. to zero. There are no other changes in the state of the BT device. After the time period T of the saw-tooth signal, defined by the counter 12, expires, a pulse is generated at its output. If trigger 4 is in the state one, then with the indicated pulse, the trigger 8 switches to the state one. When the input signal increases at the time of arrival of the pulse on the element And 7, the trigger 4 is in the zero state and the trigger 8 also remains in the zero state, which corresponds to the positive sign of the derivative. At the same time, the pulse from the output of the counter 12 is fed to the blanking inputs of triggers 4 and 5 and brings them to the initial state. The next equality of the input and sawtooth signals triggers triggers 4 and 5 to state one, after which the whole cycle repeats. If the input signal decreases, then when the input and sawtooth signals first coincide with the output pulse of the comparator 3, the triggers 4 are switched to the state one, the output trigger 8 is transferred to the Zero state, and the trigger 9 is started. input and reference signals. This will lead to the formation at the output of a null organ 3 of a pulse, by which trigger 4 switches to a unit. Now the pulse generated at the output of the setting device 9 will switch the trigger 8 to the state one, and the triggers 4 and 5 to the zero state. Switching trigger 8 to state one corresponds to the negative sign of the derivative of the input signal. The next equality of the input and sawtooth signals leads to a repetition of the derivative sign determining cycle, i.e. to triggering trigger 8 to zero state, triggers 4 and 5 — to unit state and triggering setpoint 9. When the input signal X is constant, due to the natural delay in the formation of a pulse at the output of comparator 3, trigger functions 4,5 and 8 also occur, as well as in case of increasing input signal. If necessary, differences in the intervals of constant input signal, the device can be equipped with an additional output block of FIG. 2 In its operation, the output signals are generated in the form of code combinations 001, 010, 100, depending on the behavior of the input signal. If the input signal increases or decreases, the signals at the outputs of the zero-organ 3 and the setting device 9 never coincide, and the trigger 15 is kept in the zero state by a signal from the output of the element NOT-OR 13. If the signal increases, the signal at the output of the trigger 8 is zero. The presence of the triggers 8 and 15 in the x-states leads to the appearance at the element output of a NOT-OR 14 signal of the Unit and at the output of the element 17 of the signal of the Zero. This is equivalent to the formation of the ABC-010 code at the device outputs, which corresponds to the positive derivative of the input signal. If the input signal decreases, then a single-unit signal is generated at the output of the trigger 8, which results in the formation of the unit’s output signal AND 17 at zero outputs at the outputs of the trigger 15 and the non-OR 14 element, i.e. to the output code of the ABS-100, which corresponds to a negative derivative. When the input signal is constant, the signals at the outputs of the null organ 3 and the setting device 9 appear simultaneously, which leads to the appearance at the output of the element 17 of the pulse, by which the trigger 15 is switched to the state one. This leads to the formation of the outputs of the elements And 17 and NOT-OR 14 signals Zero, regardless of the signals received at the other inputs, i.e. to form the output code ABC-001, which determines the constancy of the input signal. The next actuation of the null organ 3 places the trigger 15 in the zero state and the cycle of determining the sign of the derivative of the input signal is repeated.

Предложенное устройство позвол ет упростить схему, повысить разрешающую способность и расширить функциональные возможности. Это определ ет технико-экономический эффект от использовани предлагаемого изобретени .The proposed device allows to simplify the scheme, increase the resolution and extend the functionality. This determines the technical and economic effect of using the present invention.

Claims

1. DEVICE FOR DETERMINING A DERIVATIVE SIGN, containing a zero-organ, the first input of which is the input of the device, the second input is connected to the output of the sawtooth generator, and the output is to the input of the trigger, the output of which is connected to the first input of the first element And, the second input of which is connected to the output of the time interval master, and the second element And, characterized in that, in order to simplify and improve accuracy, it contains the second and third triggers, and the time interval master contains a pulse generator, the third element And and Meters withstand, the output of zero-body connected to the first input of the second AND gate, whose output is connected to the input of the second flip-flop and the reset input of the third, second flip-flop inverse output coupled to a second input of the second AND gate, a direct output. the second trigger is connected to the first input of the third AND element, the second input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the counter input, the overflow output of which is connected to the reset inputs of the first and second triggers.

entrance

Fih. /

2. The device according to π. 1, characterized in that, in order to expand the scope due to the distinction of areas with a zero derivative and to unify the presentation of output information, it contains a fourth trigger, two HE-OR elements, an NOT element, a fourth and fifth AND elements, while the first the inputs of the first HE-OR element and the fourth AND element are connected to the output of the null organ, their second inputs to the counter overflow output, and the outputs to the corresponding inputs of the fourth trigger, the output of which is the first auxiliary output of the device, n to the input of NOT circuit and the first input of the second element HE-OR element output is coupled to the first input of -. of the fifth AND element, the output of the third trigger is connected to the second inputs of the second HE-OR element and the fifth AND element, their outputs are respectively the second and third additional inputs of the device.