SU1285489A1 - Averaging device - Google Patents
Averaging device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1285489A1 SU1285489A1 SU853965770A SU3965770A SU1285489A1 SU 1285489 A1 SU1285489 A1 SU 1285489A1 SU 853965770 A SU853965770 A SU 853965770A SU 3965770 A SU3965770 A SU 3965770A SU 1285489 A1 SU1285489 A1 SU 1285489A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- pulse
- modulator
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к устройствам фильтрации и усреднени электрических сигналов и может быть использовано в системах автоматики и информационно-измерительной техники. Целью изобретени вл етс повышение помехоустойчивости устройства. Усредн ющее устройство содержит интегрирующий усилитель 1, блок 2 пам ти и повторитель 3, соединенные последовательно. Введение в устройство модул тора 4, блока 7 управлени пол рностью выходных импульсов модул тора, блока 6 задани опорного интервала времени и компаратора 5, а также соответствующих св зей позволило повысить помехоустойчивость устройства не только при точном равенстве периода помехи некоторому фиксированному значению, но и при отклонении периода помехи от зтого значени . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. The invention relates to devices for filtering and averaging electrical signals and can be used in automation systems and information measuring equipment. The aim of the invention is to improve the noise immunity of the device. The averaging device contains an integrating amplifier 1, a memory block 2 and a repeater 3 connected in series. Introduction to the device of the modulator 4, the polarity control unit 7 of the output pulses of the modulator, the reference time interval setting unit 6 and the comparator 5, as well as the corresponding connections, made it possible to increase the noise immunity of the device not only with exact equality of the period of interference to some fixed value, deviation of the period of interference from this value. 1 hp f-ly, 4 ill.
Description
Фиг.11
Изобретение относитс к устройсг вам фильтрации и усреднени электрических сигналов и может быть использовано в системах автоматики и информационно-измерительной техники.The invention relates to a device for filtering and averaging electrical signals and can be used in automation systems and information measuring equipment.
Цель изобретени - повьшение помехоустойчивости устройства.The purpose of the invention is to increase the noise immunity of the device.
На фиг. 1 представлена функциональна схема усредн ющего устройства; на фиг. 2 - структурна схема блока задани опорного интервала времени; на фиг. 3 - схема блока управлени пол рностью выходных импульсов модул тора; на фиг. 4 - временные диаграммы,по сн ющие работу устройства.FIG. Figure 1 shows the functional diagram of the averaging device; in fig. 2 is a block diagram of a reference interval setting block; in fig. 3 is a diagram of the polarity control unit of the modulator output pulses; in fig. 4 shows timing diagrams for the operation of the device.
Усредн ющее устройство (фиг. 1) содержит интегрирующий усилитель 1, ёлок 2 пам ти, повторитель 3, модул тор 4, компаратор 5, блок 6 задани опорного интервала времени, блок 7 управлени пол рностью выходных импульсов модул тора, генератор 8 импульсов, ключ 9, разделительный конденсатор 10. Модул тор 4, интегрирующий усилитель 1, блокThe averaging device (Fig. 1) contains an integrating amplifier 1, a memory memory 2, a repeater 3, a modulator 4, a comparator 5, a reference time setting unit 6, a modulator output pulse control unit 7, a pulse generator 8, a key 9, coupling capacitor 10. Modulator 4, integrating amplifier 1, unit
2пам ти и повторитель 3 соединены последовательно. Выход повторител 2 and tee repeater 3 are connected in series. Output repeater
3через ключ 9 подсоединен к информационному входу интегрирующего усилител 1 и вл етс выходом устройства . Информационный вход устройства подключен к входу модул тора 4 и через разделительный конденсатор 10 - к входу компаратора 5. Выход последнего соединен с установочными входам блока 7 управлени пол рностью выходных импульсов модул тора и блока 6 задани опорного интервала времени, тактовые входы которых подключены к выходу генератора 8 импульсов, группа входов блока 7 подсоединена к группе выходов блока 6. Соответственно выход блока 7 соединен с управл - .ющим входом модул тора 4. Первый и второй выходы блока 6 подключены к входу управлени записью блока 2 пам ти и управл ющему входу ключа 9.3, switch 9 is connected to the information input of the integrating amplifier 1 and is the output of the device. The information input of the device is connected to the input of the modulator 4 and through a coupling capacitor 10 to the input of the comparator 5. The output of the latter is connected to the installation inputs of the polarity control unit 7 of the modulator output pulses and the reference time setting unit 6 whose clock inputs are connected to the generator output 8 pulses, a group of inputs of block 7 is connected to a group of outputs of block 6. Accordingly, the output of block 7 is connected to the control input of the modulator 4. The first and second outputs of block 6 are connected to the control input Apis unit 2 and memory control input key 9.
Блок 6 задани опорного интервала времени (фиг 2) содержит формирователь 11 положительного фронта импульса , формирователь 12 отрицательного фронта ийпульса, элемент ИЛИ-НЕ 13, RS-триггер 14, элемент И-ИЕ 15, формирователь 16 опорного интервала времени. Установочный и тактнрзпощий входы блока задани опорного интервала времени соединены с первым иThe reference interval setting unit 6 (FIG. 2) contains a positive pulse front driver 11, a negative ipulse driver 12, an OR-NO 13 element, an RS flip-flop 14, an AND-15 element, a 16 reference time generator. The installation and clock inputs of the unit for setting the reference time interval are connected to the first and
5five
вторым входами формирователей положительного 11 и отрицательного 12 фронтов импульса соответственно, выход формировател 11 положительного фронта импульса и второй выход формировател 12 отрицательного фронта импульса соединены с соответствующими входами, элемента ИЛИ-НЕ 13. Выход элемента ИЛИ-НЕ 13 соединен также с S-входом RS-триггера 14, R-вход которого подключен к выходу формировател 16 опорного интервала времени , вход которого подсоединен к выходу элемента И-НЕ 15. Пр мой выход 5 RS-триггера 1-4 подключен к первому входу элемента И-НЕ 15, второй вход которого вл етс тактирукщим входом блока 6.the second inputs of the positive 11 and negative 12 pulse fronts, respectively, the output of the positive 11 pulse front shaper and the second output of the negative pulse front shaper 12 are connected to the corresponding inputs of the OR-NOT element 13. The output of the OR-NOT 13 element is also connected to the S-input RS -trigger 14, the R-input of which is connected to the output of the imager 16 of the reference time interval, the input of which is connected to the output of the NAND 15 element. Direct output 5 of the RS flip-flop 1-4 is connected to the first input of the NAND 15 element, sec Its input is the clock input of block 6.
Формирователь 11 положительного 0 фронта импульса состоит из двух RS- триггеров 17. Формирователь 12 отрицательного фронта импульса состоит из элемента НЕ 18 и двух RS-триггеров 19. Формирователь 16 опорного интервала времени содержит счетчики 20 и элемент И-НЕ 21.The shaper 11 of the positive 0 pulse front consists of two RS-flip-flops 17. The shaper 12 of the negative edge of the pulse consists of the HE 18 element and two RS-flip-flops 19. The shaper 16 of the reference time interval contains counters 20 and the AND-NE 21 element.
Блок 7 управлени пол рностью выходных импульсов модул тора (фиг. 3) содержит делитель 22 частоты, форми- рователь 23 импульсов пр мого счета, формирователь 24 импульсов обратного счета, два реверсивных счетчика 25 и 26, элемент И 27, RS-триггер 28.The polarity control unit 7 of the modulator output pulses (Fig. 3) contains a frequency divider 22, a forward count pulse generator 23, a reverse count pulse generator 24, two reversible counters 25 and 26, an And 27 element, an RS flip-flop 28.
5 Делитель частоты 22 выполнен на RS-триггере 29, Формирователи им-- пульсов пр мого 23 и обратного 24 счета содержат элементы И-НЕ 30 и 31. Реверсивные счетчики 25 и 26 0 выполнены на счетчиках 32 и 33 соответственно . Вход делител 22 частоты вл етс тактирукедим входом блока 7, первые входы формирователей импульсов пр мого 23 и обратно- 5 го 24 счета вл ютс установочным входом блока 7.5 The frequency divider 22 is performed on the RS-trigger 29, the pulse formers of the forward 23 and reverse 24 counts contain the elements AND-NOT 30 and 31. The reversible counters 25 and 26 0 are executed on the counters 32 and 33, respectively. The input of the frequency divider 22 is the clock input of the block 7, the first inputs of the forward pulse formers 23 and the reverse of the 5th and 24 counts are the installation input of the block 7.
Выход делител 22 частоты подключен к первому входу формировател The output of the frequency divider 22 is connected to the first input of the driver
0 23 импульсов пр мого счета, первый и второй выходы которого подсоединены к первым входам реверсивных счетчиков 25 и 26 соответственно. Первый и второй выходы фомировате5 л 24 импульсов обратного счета подключены к вторым входам реверсивных счетчиков 25 и 26, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И 27. ВыхоД элемента И 27 подсоединен к R-входу КЗ- триггера 28. Выход RS-триггера 28 подключен к одному из входов формировател 23 импульсов обратного счета и вл етс вькодом блока 7.0 23 direct counting pulses, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of reversible counters 25 and 26, respectively. The first and second outputs of the 5 liter 24 counting pulses are connected to the second inputs of the reversing counters 25 and 26, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the And 27 element. to one of the inputs of the counting pulse generator 23, and is the code of block 7.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В момент времени поступает сигнал UAt time, the signal U
t О (фиг. 4)t About (Fig. 4)
6Х6X
и + иand + and
sinsin
),),
пP
где и,where and
- напр жение, которое надо измер ть;- voltage to be measured;
и - амплитуда помехи; and - amplitude of interference;
Т - период помехи. Период работы устройства равен периоду помехи Т. Каждый период работы устройства состоит из четырех тактов. Переменна составл юща входного сигнала поступает через разделительный конденсатор 10 на компаратор 5. В первом полупериоде работы устройства при положительном сигнале помехи на выходе компаратора 5 имеетс сигнал логической единицы . В момент t на выходе блока у управлени и на первом выходе блока 6 задани опорного интервала времени по вл етс напр жение логической единицы. Модул тор 4 переводитс в режим инверсии и ключ 9 зa вJIкaeтc . На втором выходе блока 6 задани опорного интервала времени по вл ет с кратковременный сигнал, и в блоке 2 пам ти запомнитс значение начального состо ни интегрирующего усилител 1 Uj, 9 замкнут в течение времени h. На выходе блока 7 напр жение логической единиць должн присутствовать в течение времени 1/T - period of interference. The period of operation of the device is equal to the period of interference T. Each period of operation of the device consists of four cycles. The variable component of the input signal is fed through the coupling capacitor 10 to the comparator 5. In the first half-period of operation of the device with a positive interference signal at the output of the comparator 5 there is a signal of a logical unit. At time t, the voltage of a logical unit appears at the output of the control unit and at the first output of the unit 6 of the reference time interval setting. The modulator 4 is switched to the inversion mode and the key 9 is JJK. At the second output of the reference time setting unit 6, a short-time signal appears with the signal, and in memory block 2, the value of the initial state of the integrating amplifier 1 Uj, 9 is closed for a time h. At the output of block 7, the voltage of the logical unit must be present for a time of 1 /
(h + h), начина с момента равенств сигнала помехи нулю, где h и h соответственно полупериоды нокинального и действительного.сигна ла помехи. В первый такт значение Н не известно и на выходе блока. 7 присутствует напр жение логической единицы в течение времени h,. К концу первого такта t , t, + h напр же- ние на интегриру1одем усилителе 1 достигает значени U t,l :(h + h), starting from the moment of equality of the signal of the interference to zero, where h and h, respectively, are half-periods of the original and real. In the first beat, the value of H is not known at the output of the block. 7, the voltage of the logical unit is present over time h ,. By the end of the first clock cycle t, t, + h, the voltage on the integrated mode amplifier 1 reaches the value U t, l:
UHW - -r(-u,,)dt UHW - -r (-u ,,) dt
t t
-Ubltcl- Ги„ It,- At,-Ubltcl- Gui „It, - At,
-t где t, и T,j - посто нные времени -t where t, and T, j are constant times
интегрирунщего уси- integrating
лител по цепи входного сигнала и сигнала обратной св зи соответственно.input signal and feedback signal respectively.
Выбира Choose
2h Т 2h T
получаютget
UHtt:J + Н.шг()Ь„)UHtt: J + N.shg () b „)
iOiO
-Г-G
u.lu.l
U U Ctjl U, U u cjl u,
где tO - циклическа частота помехи. Во втором такте работы ключ 9 разомкнут , модул тор 4 входной сигнал не инвертирует и к моменту времени tj h напр жение на интегрирующем усилителе 1 достигает значени и t where tO is the cyclic frequency of interference. In the second cycle of operation, the key 9 is open, the modulator 4 does not invert the input signal and by the time tj h the voltage on the integrating amplifier 1 reaches the value and t
f45f45
Ctjl U, Ctjl U,
иand
(,,(,,
. cOt. cOt
cosui hcosui h
U U Ctjl U, U u cjl u,
в третьем такте модул тор 4 -инверти- рует входной сигнал в течение времени i 1/2 (he+h).Ключ 9замкнут управл ющим сигналом логической единицы с п того выхода блока 6 задани опорного интер- вала времени в течение времени h . Напр жение на интегрирую(чем усилите-i-f/2 in the third cycle, the modulator 4 inverts the input signal during the time i 1/2 (he + h). The switch 9 closes the control signal of the logical unit from the fifth output of the block 6 for setting the reference time interval for time h. I integrate voltage (than I-f / 2
ле 1 к моменту времени t (h + h) достигает значени le 1 at time t (h + h) reaches
(t - .) (t -.)
U U Ctjl U, U u cjl u,
+ (COS-J blbo cosu)h-1).+ (COS-J blbo cosu) h-1).
В четвертом такте сигналы на выходе блока 7 и на первом выходе блока б задани опорного интервала времени отсутствуют. На вход интегрирующего усилител 1 постуйает неинвертированный входной сигнал. В конце четвертого такта к моменту времени t 2h напр жение на интегрирующем усилителе 1 достигает значени In the fourth cycle, the signals at the output of block 7 and at the first output of the block b of the reference time interval are absent. The input of the integrating amplifier 1 posyvaet non-inverted input signal. At the end of the fourth cycle, by the time t 2h, the voltage on the integrating amplifier 1 reaches
UnttUntt
,u,Lt,:i, u, Lt,: i
U.U.
иand
,(1 - - ) ,(one - - )
(cos uJh +sin J(cos uJh + sin J
b) 2 hb) 2 h
Bo втором периоде работы устройства модул тор 4 инвертирует преобразуемый сигнал в течение времени 1/2 (HO + h). Ключ 9 замкнут на вре о управл юацин сигналом с пер5In the second period of operation of the device, the modulator 4 inverts the signal to be converted in time 1/2 (HO + h). Key 9 is closed at the time of controlling a yuatsin signal with a per5
вого выхода блока 6. В начале второго периода управл ющим сигналом с второго выхода блока 6 кратковременно замыкаетс ключ блока 2 пам ти , в котором запоминаетс значение напр жени интегрирующего усилител 1 , К моменту времениthe first output of the block 6. At the beginning of the second period, the control signal from the second output of the block 6 briefly closes the key of the memory block 2, in which the value of the voltage of the integrating amplifier 1 is memorized.
t t
4 four
. -1- (h. -1- (h
-t- h) напр жение-t- h) voltage
на интегрирующем усилителе 1 достигает значени U t,:on the integrating amplifier 1, it reaches the value U t,:
.Vk .Vk
и t, tj--J-Ju ltjdtand t, tj - J-Ju ltjdt
n -S-l Ltl-| - (4-f и n -S-l Ltl- | - (4-f and
, ,
-2-U,-2-U,
(h.ih) +(h.ih) +
II
-|-U, Lt.l -.(Usinu)b|-).- | -U, Lt.l -. (Usinu) b | -).
Bo втором такте работы на вход интегрирующего усилител 1 поступает неинвертированный входной сигнал . Ключ 9 разомкнут. К моментуThe second cycle of operation at the input of the integrating amplifier 1 receives a non-inverted input signal. Key 9 is open. To the moment
времениof time
6 6
t/ + h напр жениеt / + h voltage
на интeгpиpyюF eм усилителе 1 становитс и t,.:on integrated electronics, amplifier 1 becomes and t,.:
И Ь ,And b,
и, Ct, -{- г u,,c3t and, Ct, - {- g u ,, c3t
U UU u
- u.rtj+ - и,- u.rtj + - and
+ .2sinu3+ .2sinu3
(д1 I.(d1 I.
Работа устройства в третьем такте идентична работе в первом тактеThe operation of the device in the third cycle is identical to the operation in the first cycle.
и к моменту времени t- t + т and by the time t- t + t
к(h + h) на интегрирующем усилителе 1 напр жение достигает значени U.tt,:to (h + h) on the integrating amplifier 1, the voltage reaches the value U.tt:
u,ct,uat,i- ujtjdt u, ct, uat, i- ujtjdt
. -1- f . -1- f
Ч. H.
U,(h,U, (h,
и dt and dt
h+ho4 1 + --) Ут- h + ho4 1 + -) Ut
uituit
h.)h.)
2 2
(-1 + sinu3(-1 + sinu3
В четвертом такте устройство работает так же, как и во втором.К концу второго периода работы t g 4h на интегрирующем усилителе 1 напр жение достигает.значени In the fourth cycle, the device operates in the same way as in the second one. By the end of the second period of operation t g 4h, on the integrating amplifier 1, the voltage reaches.
u.Lt,ujt, --1- i,;dt . . 4- и,.u.Lt, ujt, --1- i,; dt. . 4- and
Б дальнейшем устройство работает как и в течение второго периода помехи, достига к концу К-го периода значени Uj,k Tn}:Further, the device operates as during the second period of interference, reaching the end of the K-th period of the value Uj, k Tn}:
- Jk-Tj -2j} и,. - Jk-Tj -2j} and ,.
При 2hAt 2h
- 1- one
Ujk Tj и.Ujk tj and.
Из приведенных выражений дл выходного напр жени устройства следует, что последнееFrom the above expressions for the output voltage of the device, it follows that the last
не зависит от напр жени помехи не только при точном равенстве периода помехи некоторому фиксированному значению , как это имело место в прототипе , но и при отклонении периодаdoes not depend on the voltage of the interference, not only with the exact equality of the period of interference to some fixed value, as was the case in the prototype, but also when the period deviates
помехи от этого значени , т.е. предлагаемое устройство обладает помехоустойчивостью к помехам с медленно мен ющейс частотой.В качестве примера такой помехи можно указать сетевую помеху частотой 1/Т 50 (1 + + 0,02) Гц. Значение величины Т выбираетс из соотношени Т Тinterference from this value, i.e. The proposed device possesses noise immunity to interference with a slowly varying frequency. As an example of such interference, you can specify a network interference with a frequency of 1 / T 50 (1 + + 0.02) Hz. The value of T is chosen from the ratio T T
где ,- максимальное значение периода помехи.where, - the maximum value of the period of interference.
..
5five
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853965770A SU1285489A1 (en) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Averaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853965770A SU1285489A1 (en) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Averaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1285489A1 true SU1285489A1 (en) | 1987-01-23 |
Family
ID=21201547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853965770A SU1285489A1 (en) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Averaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1285489A1 (en) |
-
1985
- 1985-09-17 SU SU853965770A patent/SU1285489A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гутников B.C., Клементьев А.В., Лопатин В.В. Быстродействующие астатические усредн кщие измерительные преобразователи с синхронным временным квантованием в пр мой цепи.- Труды ЛНУ, 1975, Р 342, с. 42-46. Авторское свидетельство СССР ; № 978161, кл. G 06 G 7/18, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1023345, кл. G 06 G 7/18, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1005903A (en) | Improvements in electrical integrating totalizer | |
SU1285489A1 (en) | Averaging device | |
US3728553A (en) | Speed detecting system utilizing digital logic circuitry | |
SU397956A1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CHANGE OF THE PRICE OF THE STEP OF THE STEP ENGINE | |
RU1798900C (en) | Pulse signal generator | |
SU1287265A1 (en) | Device for monitoring period of pulse sequence | |
SU1476403A2 (en) | Phase-difference-to-voltage converter | |
SU758515A1 (en) | Decoder | |
SU1150695A1 (en) | Device for comparing phases of two electrical values | |
SU1304062A1 (en) | Device for magnetic recording of digital information | |
SU1337811A1 (en) | Phase difference-to-voltage converter | |
SU1018251A1 (en) | Three-valued or gate | |
SU1309280A1 (en) | Device for time separation of two pulses | |
SU886283A1 (en) | Bipulse-to-binary signal converter | |
SU526065A1 (en) | Forming device | |
SU1170618A1 (en) | Frequency-to-voltage converter | |
SU1106006A1 (en) | Device for temporal referring of synchronizing pulse to maximum of stretched pulse | |
SU661394A1 (en) | Arrangement for measuring phase shift of two signals | |
SU961130A1 (en) | Shaper of pulsed signals | |
SU767754A1 (en) | Device for comparing frequencies of two pulse trains | |
SU482023A1 (en) | Device for synchronizing binary signals in communication channels with constant dominance | |
SU424310A1 (en) | SELECTOR PULSES | |
SU1088114A1 (en) | Programmable code-to-time interval converter | |
SU1172001A1 (en) | Device for converting pulse train to rectangular pulse | |
SU448582A1 (en) | Device for transmitting pulse signals |