Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть исполь зовано дл коррекции систем автоматического регулировани . Известно дифференцирующее устройство , содержащее операционный усилитель с входной емкостной цепью резистивную цепь обратной св зи и устройство дл регулировани посто нной времени дифференцировани , котора , в свою очередь, состоит из переключател , включенного в цепь обратной св зи, и соединенного с ним генератора импульсов 01Однако известное устройство имеет низкую точность дифференциров ни и в нем невозможна независима регулировка коэффициента передачи раздельно дл положительных и от- , рицательных входных сигналов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс дифференциру щее устройство, содержащее у С-цець, котора состоит из последовательно включенных конденсатора и резистора , причем конденсатор св зан с входом устройства, а резистор - с шиной нулевого потенциала, два дифференциальных усилител , два резистивных делител , подключенные соответственно между выходами первого и второго дифферен1шальных усилителей и шиной нулевого потенциала, средние точки RC-цепи и первого резистивного делител соединены с неинвертирующим входом первого дцфференциального усилител , средн точ ка второго резистивного делител соединена с инвертирующим входом второго дифференциального, усилител , неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом первого усилител 2 J, Однако это устройство характери зуетс ограниченной точностью дифференцировани вследствие ограниченной полосы пропускани дифференциаль ного усилител из-за спада частотной рактеристики на высоких частотах. Кроме того, при замкнут,й обратной св зи приходитс специально коррект ровать частотную характеристику в области высоких частот, включать дополнительные емкости, чтобы обес печить устойчивость усилител . Из-за этих ограничений точное дифференцирование затруднено. Цель изобретени - повьшение точности дифференцировани и расширение области применени за счет обеспечени независимой регулировки коэффициента передачи дл положительных и отрицательных входных сигналов. Поставленна цель достигаетс тем, что дифференцирующее устройство, содержащее первый и второй дифференциальные операционные усилители, выходы которых соединены с первыми крайними выводами соответственно первого и второго резистивных делителей , первый масштабирующий резистор , включенный между неинвертирующим входом первого дифференциального операционного усилител и шиной нулевого Потенциала, и дифференцирующий конденсатор, ёодержит два регулируемых источника положительного и отрицательного смещени и второй масштабирующий резистор , включенный между неинвертирующим входом второго дифференциального операционного усилител и шиной нулевого потенциала, инвертирующие входы первого и второго дифференциальных операционных усилителей соединены с первой обкладкой дифференцирующего конденсатора и с вторым крайним выводом первого резистивного делител , средний вывод которого объединенный со средним выводом второго резистивного делител , вл етс выходом устройства, а второй крайний вывод второго ре-, зистивного делител вл етс входом устройства, регулируемый источник положительного смещени включен между неинвертирующим входом первого дифференциального операционного усилител и шиной нулевого потенциала, регулируемый источник отрицательного смещени включен между неинвертирующим входом второго дифференциального операционного усилител и шиной нулевого потенциала, с которой соединена втора обкладка дифференцирующего конденсатора. На чертеже изображена схема дифференцирующего устройства. Дифференцирующее устройство содержит дифференциальные операционные усилители 1 и 2, регулируемый источник 3 положительного смещени , регулируемый источник 4 отрицательного смещени , резистивные делители 5 и 6, образованные резисторами 7 и 8 и 9 и 10 соответственно, масштабирующие резисторы 11 и 12, дифференцирующий конденсатор 13Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии благодар действию источников смещени 3 и 4 на выходе усилител 1 имеетс поло жительное напр жение, а на выходе усилител 2 - отрицательное. При равенстве смещающих напр жений U Uj и резисторов 7 и 10 выходное на пр жение .равно нулю. Напр жен на конденсаторе 13 также равно нулю. При подаче на вход плавно возрастающего сигнала положительно пол рности конденсатор 13 зар жает с через резисторы 9 и 8, причем т зар да посто нен. . При подаче на вход линейно-спад щего напр жени направление .тока в входной цепи усилител 1 измен етс на противоположное. На выходе устройства по вл етс отрицательно напр жение. Аналогично происходит при лине но-измен ющемс входном напр жении отрицательной пол рности. Состо ние дифференциального уси лител 1 не измен етс , дифференциальный усилитель 2 переходит в активный режим работы, его выходно напр жение измен етс противополож но входному таким образом, что на выходе схемы вырабатываетс пр моугольный импульс по мере протекани тока по цепи резистор 8 - конденсатор 13. Из-за бесконечно большого коэффициента усилени напр жение на инвертирующем входе равно напр жению источника смещени на неинвертирующем входе усилител . Позт.ому величина напр жени источника смещени определ ет ток, проход щий через конденсатор 13 и через резистор 8. Устанавлива величину напр жени источника смещени , можно мен ть скорость изменени потенциала на конденсатора. При посто нных номиналах элементов схемы можно регулировать напр жением смещени коэффициент передачи в широких пределах, причем верхний предел ограничен только токами дрейфа самих дифференциальных усилителей. Каждый дифференциальный усилитель обрабатывает сигналы определенной пол рности в зависимости от пол рности смещени на его неинвертирующем входе, поэтому применив два отдельных разнопол рных источника смещени с регулируемым напр жением, можно добитьс независимой регулировки коэффициента передачи дл положительных и отрицательных входньк сигналов. Это значительно расшир ет область применени предлагаемого устройства, позвол ет использовать его в качестве корректирующего звена при управлении автоматизированными электроприводами дл получени оптимального управл ющего сигнала в динамических системах. На высоких частотах амплитудна частотна характеристика устройства посто нна. Технико-экономический эффект от использовани изобретени определ етс повышением точности дифференцировани и расширением регулирующих возможностей, что важно при использовании его в составе , систем автоматического управлени , например при регулировании скорости прот жки- в лентопрот жных механизмах .The invention relates to computing and can be used to correct automatic control systems. A differentiating device is known, comprising an operational amplifier with an input capacitive circuit, a resistive feedback circuit and a device for adjusting a constant differentiation time, which in turn consists of a switch connected to the feedback circuit and a pulse generator connected to it. the device has a low accuracy of differentiation and it is impossible to independently adjust the transmission coefficient separately for positive and negative input signals. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a differentiating device containing C-tsetz, which consists of a series-connected capacitor and a resistor, the capacitor being connected to the device's input, and the resistor having a zero potential bus, two differential amplifiers , two resistive dividers, connected respectively between the outputs of the first and second differential amplifiers and the zero potential bus, midpoints of the RC circuit and the first resistive divider connect They are connected to the non-inverting input of the first differential amplifier, the middle point of the second resistive divider is connected to the inverting input of the second differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the inverting input of the first 2 J amplifier. However, this device is characterized by a limited differentiation accuracy due to the limited bandwidth of the differential amplifier. due to the decline of the frequency response at high frequencies. In addition, with closed loop feedback, it is necessary to specifically adjust the frequency response in the high frequency region, to include additional capacitances in order to ensure the stability of the amplifier. Due to these limitations, precise differentiation is difficult. The purpose of the invention is to increase the differentiation accuracy and expand the field of application by providing independent gain control for positive and negative input signals. The goal is achieved by the fact that a differentiating device containing the first and second differential operational amplifiers, the outputs of which are connected to the first extreme terminals of the first and second resistive dividers, the first scaling resistor connected between the non-inverting input of the first differential operational amplifier and the zero-potential bus, and differentiating capacitor, contains two adjustable sources of positive and negative bias and the second is scaled A resistor connected between the non-inverting input of the second differential operational amplifier and the zero potential bus, the inverting inputs of the first and second differential operational amplifiers are connected to the first plate of the differentiating capacitor and to the second extreme terminal of the first resistive divider, the average output of which is combined with the average output of the second resistive divider, is the output of the device, and the second extreme terminal of the second resistive divider is the input of the device, adjusted is positive bias source is connected between the noninverting input of the first differential operational amplifier and the zero potential bus, the controlled power of the negative bias is connected between the noninverting input of the second differential operational amplifier and the zero potential bus to which said second electrode is connected to the differentiating capacitor. The drawing shows a diagram of the differentiating device. The differentiating device contains differential operational amplifiers 1 and 2, an adjustable positive bias source 3, an adjustable negative bias source 4, resistive dividers 5 and 6, formed by resistors 7 and 8 and 9 and 10, respectively, scaling resistors 11 and 12, the differentiating capacitor 13 The device operates as follows in a way. In the initial state, due to the action of the bias sources 3 and 4, the output of amplifier 1 has a positive voltage, and the output of amplifier 2 is negative. With equal bias voltages U Uj and resistors 7 and 10, the output voltage to the voltage is equal to zero. The voltage on the capacitor 13 is also zero. When a smoothly increasing signal is fed to the input with a positive polarity, the capacitor 13 charges with via resistors 9 and 8, and the charge voltage is constant. . When a linearly decreasing voltage is applied to the input, the direction of the current in the input circuit of amplifier 1 is reversed. A negative voltage appears at the output of the device. Similarly, it occurs when the line is a but-varying input voltage of negative polarity. The state of the differential amplifier 1 does not change, the differential amplifier 2 goes into active mode, its output voltage changes opposite to the input one so that a square pulse is generated at the circuit output as current flows through the resistor 8 - capacitor 13 Because of the infinitely large gain factor, the voltage at the inverting input is equal to the bias source voltage at the non-inverting input of the amplifier. Therefore, the magnitude of the bias source voltage determines the current passing through the capacitor 13 and through the resistor 8. By setting the magnitude of the bias source voltage, it is possible to vary the rate of change of the potential across the capacitor. At constant nominal circuit elements, the bias voltage can be adjusted over a wide range, with the upper limit being limited only by the drift currents of the differential amplifiers themselves. Each differential amplifier processes signals of a certain polarity depending on the polarity of the bias at its non-inverting input, so by using two separate, different voltage sources with varying voltage, it is possible to achieve independent adjustment of the transmission coefficient for positive and negative input signals. This greatly expands the field of application of the proposed device and allows it to be used as a corrective element in the control of automated electric drives for obtaining an optimal control signal in dynamic systems. At high frequencies, the amplitude frequency response of the device is constant. The technical and economic effect of the use of the invention is determined by an increase in the accuracy of differentiation and expansion of regulatory capabilities, which is important when using it in the composition of automatic control systems, for example, when adjusting the speed of drawing in tape mechanisms.
Вб/ходW / move