SU1211687A1 - Differentiator - Google Patents
Differentiator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1211687A1 SU1211687A1 SU843766243A SU3766243A SU1211687A1 SU 1211687 A1 SU1211687 A1 SU 1211687A1 SU 843766243 A SU843766243 A SU 843766243A SU 3766243 A SU3766243 A SU 3766243A SU 1211687 A1 SU1211687 A1 SU 1211687A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- resistor
- operational amplifier
- input
- output
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к техническим средствам коррекции систем автоматического управлени и может найти широкое применение в системах автоматического управлени парогенераторами .The invention relates to the technical means of correcting automatic control systems and can be widely used in automatic control systems of steam generators.
Цель изобретени - повышение т очности устр ой ст ва,The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device,
На фиг.1 приведена принципиальна электрическа схема пр ёдпагаемого устройства; на фиг.2- логарифмические частотные характеристики предлагаемого устройства. .Figure 1 shows the circuit diagram of the driveable device; figure 2 is the logarithmic frequency characteristics of the proposed device. .
Устройство содержит второй операционный усилитель 1, п тый резистор 2, конденсатор 3, четвертый резистор 4, первый операционный усили- тель 5, третий, второй и первый резисторы 6-8.The device contains the second operational amplifier 1, the fifth resistor 2, the capacitor 3, the fourth resistor 4, the first operational amplifier 5, the third, the second and the first resistors 6-8.
На фиг,2 прин ты следующие обозначени : U, U2 входной и выходной сигналы устройства; L(iJj, V(tJ) - амплитудна и фазова характеристики устройства; Lf,tiJ) амплитудна и фазова характеристик прототипа.In FIG. 2, the following symbols are accepted: U, U2 input and output signals of the device; L (iJj, V (tJ) - amplitude and phase characteristics of the device; Lf, tiJ) amplitude and phase characteristics of the prototype.
Таким образам, дифференцирук цее устройство содержит охваченный глубокой отрицательной обратной св зью через резистор 2 второй операционный , усилитель 1, на вход которого подключена цепь, состо ща из последовательно соединенных конденсатора 3 и резистора 4, а ; также первый с глубокой отрицательной обратной св зью операционный усилитель 5, в котором эта св зь реализована через резистор 6. При этом выход второго операционного усилител , вл ющийс выходом устройства , через резистор 7 соединен с входом первого операционного усилител 5, на который также подключен резистор 8, обеспечивающий вход устройства в целом, а выход первого операционного усилител 5 соединен с входом второго операционного усилител 1 через цепь, состо щую из последовательно соединенных конденсатора 3 и резистора 4.Thus, the differentiation device contains a second operating amplifier covered by a deep negative feedback through resistor 2, amplifier 1, to the input of which is connected a circuit consisting of a series-connected capacitor 3 and resistor 4, a; also the first deeply negative feedback operational amplifier 5, in which this connection is implemented through a resistor 6. The output of the second operational amplifier, which is the output of the device, is connected via a resistor 7 to the input of the first operational amplifier 5, to which a resistor is also connected 8, which provides input to the device as a whole, and the output of the first operational amplifier 5 is connected to the input of the second operational amplifier 1 through a circuit consisting of a series-connected capacitor 3 and a resistor 4.
Дифференцирующее устройство функционирует следующим образом.Differentiation device operates as follows.
Входной сигнал + U/ подаетс на резистор 8, который подключен к входу первого операционного усилител 5, охваченного глубокой отрицательной обратной св зью.The input signal + U / is supplied to a resistor 8, which is connected to the input of the first operational amplifier 5, covered by a deep negative feedback.
77
через резистор 6. Выходной сигнал устройства Ut подаетс на вход первого усилител , образованного операционным усилителем 5 и резисторами 6 и 7 и работающего в режиме инвертора, так как сопротивление 7 на его входе равно сопротивлению глубокой отрицательной обратной св зи 6, которой охвачен первыйthrough the resistor 6. The output signal of the device Ut is fed to the input of the first amplifier formed by the operational amplifier 5 and resistors 6 and 7 and operating in the inverter mode, since the resistance 7 at its input is equal to the resistance of the deep negative feedback 6, which covers the first
операционный усилитель 5.operational amplifier 5.
Сигнал (и,, + Ui) с выхода усилител , образованного первым операционным усилителем 5 и резисторами 6 и 7, подаетс на вход вто-The signal (and ,, + Ui) from the output of the amplifier formed by the first operational amplifier 5 and the resistors 6 and 7 is fed to the input of the second
рого операхцюнного усилител 1 через цепь, состо щую из последовательно соединенных конденсаторов 3 и резистора 4. Во втором усилителе, образованном операционным усилителем 1, резисторами 2 и 4 и конденсатором 3, выполн етс операци , котора может быть описана соотношениемThe opto-amplifier 1 is connected through a circuit consisting of series-connected capacitors 3 and a resistor 4. In the second amplifier, formed by the operational amplifier 1, resistors 2 and 4, and capacitor 3, an operation is performed that can be described by
- .Rj. .1- Ср- .rj. .1- Wed
-1- R.-1- R.
-(и, + uj- (and, + uj
Rt СРRt CP
(Ui - иг), 1+ RiCp(Ui - iG), 1+ RiCp
откуда получаем формулу UaКwhere we get the formula UaK
- - - - - - - 31 м - 1.-.- - - - - - - 31 m - 1.-.
(1)(one)
Ui + Uz 1 + Тр где R, и .R-2 - сопротивление чет-Ui + Uz 1 + Tr where R, and .R-2 - even resistance
вертого и п того резисторов 4 и 2; С - емкость конденсатора 3.the correct and nth resistors 4 and 2; C - capacitor capacitance 3.
Тогда из выражени (1) можно получить зависимостьThen from the expression (1) can be obtained dependence
(1 + Tp)Uj Кр (и, + иг) или после группировки подобных членов,(1 + Tp) Uj Cr (and, + i) or after grouping like members,
(1 - Тр - Кр)иг KpU,. (2)(1 - Tr - Kr) u KpU ,. (2)
Выражение (2) дает возможность записать передаточную функцию предлагаемого дифференцирующего устройства в видеThe expression (2) makes it possible to write the transfer function of the proposed differentiating device in the form
W(P) --- - ---Р(1)W (P) --- - --- P (1)
и, LU (T-k)p. and, LU (T-k) p.
т.е. показать, что при функционировании действительно идет процесс дифференцировани входного сиг- нала U. Однако в отличие от прото-. типа, передаточна .функци которогоthose. show that during the operation the process of differentiation of the input signal U really goes. However, unlike the proto-. the type whose transfer function
ы (р) .К.Р..s (p) .K.R ..
1+Тр(4) 1 + Tr (4)
здесь согласно выражению,(З) чисто теоретически можно добитьс полной компенсации инерционности дифференцирующего устройства, оцениваемой посто нной времени Т, если положитьhere, according to the expression (3), it is theoretically possible to achieve complete compensation of the inertia of the differentiating device, estimated by the constant time T, if we take
Т К откуда,T to where
W(P) Кр,(5)W (P) Cr, (5)
т.е. получаетс зависимость вида Uj - KpUithose. the dependency is of the form Uj - KpUi
dU,.dU
Ui КUi K
dtdt
(6)(6)
котора характеризует оптимальное дифференцирование входного сигнала U|. С практической точки зрени добитьс равенства можно только с определенной точностью. Поэтому выражение (3) запишем следующим образом:which characterizes the optimal differentiation of the input signal U |. From a practical point of view, equality can be achieved only with a certain accuracy. Therefore, the expression (3) we write as follows:
.Уз .Kf...(7).Kuz .Kf ... (7)
W{p)W {p)
Ui 1 +1$Ui 1 + 1 $
где нова посто нна времени может быть сделана сколь угодно меньше прототипной, т.е.where the new time constant can be made arbitrarily less than the prototype one, i.e.
«"
(8)(eight)
что и представл етс как эффект компенсации инерционности дифферен- цирукщего устройства.This is presented as the effect of compensating the inertia of the differentiator.
За базовый объект прин то устройство по источнику (1). Это устрой10For the base object, the device is taken by source (1). This device10
1515
116874116874
ство обладает передаточной функцией ,видаthe property has a transfer function
V(j(P) Кр,V (j (p) cr,
т.е. выходной сигнап строго пропор- 5 ционален произвольной от входного в каждый момент времени (см. 5 и 6), что означает достижение оптимального процесса дифференцировани . Однако такое базовое устройство, облада бесконечной полосой пропускани , имеет низкую собственную помехозащищенность , склонно к самовозбуждению , что и превноситс зачастую в систему автоматического управлени .those. the output signal is strictly proportional to the arbitrary from the input at each time point (see 5 and 6), which means the achievement of the optimal differentiation process. However, such a basic device, having an infinite bandwidth, has low intrinsic noise immunity, is prone to self-excitation, which is often brought into the automatic control system.
Эффективность предлагаемого ди ференцирующего устройства можно показать по лагорифмическим частотным характеристикам амплитудной L-(u)) и фазовой Af(ij) , приведенных на фиг,2. Здесь дл сравнени приведены такие же характеристики дл прототипа LhW) и y(J). Например, типовым прототипом вл етс такой, у которого К Т 0,1 С. Тогда у предла25 гаемого дифференцирующего устройстваThe efficiency of the proposed differentiating device can be shown by the lag-frequency frequency characteristics of the amplitude L- (u)) and phase Af (ij) shown in FIG. 2. Here, for comparison, the same characteristics are given for prototype LhW) and y (J). For example, a typical prototype is one in which K T is 0.1 C. Then, for the proposed differentiating device
сопр гающа частота (Т-К) легко «может быть сдвинута в высокочастотную область, если обеспечить Т 0,102 с, К 0,101 с. Такие пара30 метры устройства обеспечивают 1ч оцвсс дифференцировани в частотном диапазоне 4-х декад, что в сто раз выше, чем у прототипа.The mating frequency (T-K) can easily be shifted to the high-frequency region, provided T ,10 0.102 s, K 0.101 s. Such parameters of the device provide 1 hour of differentiation in the frequency range of 4 decades, which is a hundred times higher than that of the prototype.
2020
«rrrrrrz: "Rrrrrrz:
.г.g
(г-«;(g- ";
-I-I
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843766243A SU1211687A1 (en) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | Differentiator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843766243A SU1211687A1 (en) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | Differentiator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1211687A1 true SU1211687A1 (en) | 1986-02-15 |
Family
ID=21128903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843766243A SU1211687A1 (en) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | Differentiator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1211687A1 (en) |
-
1984
- 1984-07-03 SU SU843766243A patent/SU1211687A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бесекерский В.А. и Попов Е.П. Теори систем автоматического регулировани . М.: Наука, 1972, с. 88, рис, 4.24а; а. Там же, с. 192, табл. 7 и 3, № 5. Там же, с. 195, рис. 7.10 б. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5903187A (en) | Monolithically integrable frequency demodulator device | |
GB2189956A (en) | Isolation amplifier | |
US5200716A (en) | Cut-off frequency automatic adjusting filter | |
US2188611A (en) | Impulse generator | |
US3278770A (en) | Extremal-centering method and system | |
JPS6455909A (en) | Ladder type current waveform generating circuit with matched rising and dropping time | |
US3214708A (en) | Frequency-type telemeter transmitter | |
US4156823A (en) | Method for damping an ultrasonic transducer | |
SU1211687A1 (en) | Differentiator | |
GB2041679A (en) | Circuit arrangement for generating a frequency dependent signal | |
US4117411A (en) | Isolation circuit with duty cycle feedback | |
US4523109A (en) | Differential amplifier filter circuit having equal RC products in the feedback and output loops | |
US3148335A (en) | Gated demodulator apparatus | |
US6445219B1 (en) | Method and circuit configuration for converting a frequency signal to a DC voltage | |
US4495460A (en) | Resettable feedback sensor | |
US3162773A (en) | Transistorized linear alternating current servo compensator and quadrature rejector | |
SU1465938A1 (en) | Multivibrator | |
SU578065A1 (en) | Ultrasonic surgery apparatus | |
CA1173516A (en) | Sine wave to triangel wave convertor | |
SU1385243A1 (en) | Power amplifier detector | |
SU1417163A1 (en) | Sine oscillation generator | |
US3419812A (en) | Bandpass amplifier | |
RU2038690C1 (en) | Sine-to-square waveform signal converter | |
SU758497A1 (en) | Variable amplitude pulse shaper | |
SU642853A1 (en) | Generator of radio pulses with frequency-modulated carrier frequency |