SU1365100A1

SU1365100A1 - Дифференцирующее устройство

Info

Publication number: SU1365100A1
Application number: SU864085776A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Медведев; Олег Викторович Жуков
Original assignee: Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1988-01-07

Abstract

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может использоватьс дл определени производной входного сигнала. Цель изобретени - упрощение. Устройство содержит генератор 1 развертывающего напр жени , переключатель 2, сумматор 3, первый и второй нуль-органы 4,5, элемент ИЛИ 6, триггер 7, одно- вибратор 8, элементы И 9,10. Производна вырабатываетс в результате сравнени смещенного и несмещенного входных сигналов с двум линейными развертывающими напр жени ми (пр мым и инверсным) и сопоставлени полученных интервалов между моментами равенства с заданным интервалом. 2 ил. сл

Description

11

Изобретение относитс к аналогово вычислительной технике и может использоватьс дл определени произвоной входного сигнала.

Цель изобретени - упрощение.

На фиг.1 представлена функциональна схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 развертывающего напр жени , переключатель 2, сумматор 3, первый 4 и второй 5 нуль-органы, элемент ИЛИ 6, трггер 7, одновибратор 8 и элементы И 9 и 10.

Устройство работает следующим образом .

Входной сигнал X(t) поступает на первый вход первого нуль-органа 4 и через сумматор 3, в котором суммируетс с напр жением смещени Х, поступает на первый вход второго нул органа 5, Одновременно с поступлением входного сигнала происход т запус генератора 1 развертывающего напр жени и установка триггера 7 в исходно состо ние. Исходному состо нию триггера 7 соответствует наличие сигнала 1 на его выходе.Этот сигнал устанавливает переключатель 2 в состо ни при котором на второй вход первого нуль-органа 4 подаетс с пр мого выхда генератора 1 линейно возрастающее напр жение, а на второй вход второго нуль-органа 5 подаетс с инверсного выхода генератора 1 линейно уменьшающеес напр жение. Максимальна величина смещенного входного сигнала

0

5

О

0

5

Сигнал с выхода нуль-органа 4 поступает также на счетный вход триггера 7, перебрасыва его. На выходе триггера 7 устанавливаетс нулевой потенциал, соответствующий отсутствию сигнала. Изменение потенциала на выходе триггера 7 приводит к срабатыванию переключател 2, в результате которого пр мой выход генератора 1 соедин етс с вторьм входом второго нуль-органа 5, а инверсный выход генератора 1 соедин етс с вторым входом первого нуль-органа 4.

При равенстве смещенного входного сигнала, поступающего с выхода сумматора 3 на первый вход второго нуль- органа 5, и линейно возрастающего напр жени , поступающего с пр мого в ыхода генератора 1, нуль-орган 5 срабатывает. Сигнал с выхода нуль- органа 5 через элемент ИЛИ 6 поступает на счетный вход триггера 7, перебрасыва его в состо ние, при котором на выходе триггера 7 присутствует сигнал 1. Сигнал с выхода триггера 7 поступает на управл ю|ций вход переключател 2, вызыва его срабатывание , после чего на второй вход первого нуль-органа 4 подаетс линейно возрастающее напр жение, а на второй вход второго нуль-органа -5 подаетс линейно падающее напр жение.

На вход одновибратора 8 сигнал с выхода нуль-органа 5 не проходит, так как элемент И 10 закрыт сигналом с вьЕХода триггера 7.

Если в интервале времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5 вход

должна быть меньше половины амплитуды „д сигнал уменьшаетс , второй нуль- развертьшающего напр жени .

орган 5 срабатывает раньше окончани импульса на выходе одновибратора 8. Это приводит к тому, что в интервале времени между срабатыванием второго нуль-органа 5 и задним фронтом импульса на выходе одновибратора 8 на выходах триггера 7 и одновибратора 8 одновременно присутствуют сигналы высокого уровн , которые открывают элемент И 9. Длительность импульса на выходе элемента И 9 соот- ветствует приращению входного сигнала в период времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5, т.е. производной входного сигнала.

При равенстве входного сигнала и линейно возрастающего развертывающего напр жени нуль-орган 4 срабатывает . Сигнал с выхода нуль-органа 4 через элемент ШШ 6 и элемент И 10, открытый сигналом с выхода триггера 7, поступает на вход одновибратора 8. Длительность импульса Т на выходе одновибратора 8 определ етс величиной смещающего напр жени XCM и крутизной развертывающего напр жени

TS

X

см I

где

TS период развертывающего напр жени .

„д сигнал уменьшаетс , второй нуль-

Если Б интервале времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5 входной сигнал увеличиваетс , второй нуль-орган 5 срабатывает после окончани импульса на выходе одновибрато ра 8. Следовательно, при наличии сигнала на выходе одновибратора 8 на выходе триггера 7 сигнал отсутствует , поэтому в интервале времени между задним фронтом импульса на выходе одновибратора 8 и срабатыванием второго нуль-органа 5 элемент И 9 закры и информаци о величине приращени входного сигнала в интервале времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5 на выход устройства не поступает.

Следовательно, дифференцирование уменьшающегос входного сигнала производитс с помощью линейно возрастающего напр жени . При равенстве смещенного входного сигнала и линейно падающего напр жени нуль-орган 5 срабатывает. Сигнал с выхода нуль- органа 5 через элемент ИЛИ 6 и открытый сигналом с выхода триггера 7 элемент И 10 поступает на вход одно- вибратора 8, на выходе которого по вл етс импульс.

Сигнал с выхода нуль-органа 5 поступает также на вход триггера 7, перебрасыва его в нулевое состо ние Изменение состо ни триггера 7 приводит к срабатыванию переключател 2 в результате которого на второй вход первого нуль-органа 4 с инверсного выхода генератора 1 поступает линейно падающее напр жение, а на второй вход второго нуль-органа 5 с пр мого выхода генератора 1 поступает линейно возрастающее напр жение.

При равенстве входного сигнала X (t) , поступающего на первый вход первого нуль-органа 4, и линейно падающего напр жени , поступающего с инверсного выхода генератора 1 на второй вход первого нуль-органа 4, нуль- орган 4 срабатывает. Сигнал с выхода нуль-органа 4 через элемент ИЛИ 6 поступает на вход триггера 7, перебрасыва его в состо ние, при котором на выходе триггера 7 по вл етс сигнал. Изменение состо ни выхода триггера 7 приводит к срабатыванию переключател 2, управл ющий вход которого соединен с выходом триггера 7 Вследствие срабатывани переключател 2 на второй вход первого нуль- органа 4 с пр мого выхода генератора 1 поступает линейно возрастающее напр жение, а на второй вход второго нуль-органа 5 с инверсного выхода

- т

. ,

.

линейно па3651004

генератора 1 поступает дающее напр жение.

На вход одновибратора 8 импульс с выхода нуль-органа 5 не проходит, так как элемент И 10 закрыт сигналом с выхода триггера 7.

Если в интервале времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5 вход- 10 ной сигнал X (t) уменьшаетс , нуль- орган 5 срабатывает после окончани импульса на выходе одновибратора 8. Следовательно, при наличии сигнала на выходе одновкбратора 8 на выходе . 15 триггера 7 сигнал отсутствует, поэтому в интервале ьремени между задним фронтом импульса на выходе одновибратора 8 и срабатыванием второго нуль- органа 5 логический элемент И 9 20 закрыт, и сигнал о величине приращени входного сигнала X(t) в интервале времени между срабатывани ми нуль- органов 4 и 5 на выход устройства не поступает.

25 Если в интервале времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5 входной сигнал увеличеваетс , нуль- орган 5 срабатывает раньше окончани импульса на выходе одновибрато- 30 ра 8. Вследствие этого в интервале времени между срабатыванием нуль- органа 5 и задним фронтом импульса одновибратора 8 на первом входе элемента И 9 присутствует сигнал с выхода триггера 7, на втором входе элемента И 9 присутствует сигнал с вы.- хода одновибратора 8. Элемент И 9 открыт, и на выход устройства поступает импульс, длительность которого соответствует приращению входного сигнала X(t) в интервале времени между срабатывани ми нуль-органов 4 и 5.

Следовательно, дифференцирование возрастающего входного сигнала X(t) производитс с помощью линейно падающего напр жени . В последующих циклах измерени пор док работы устройства повтор етс .

На временных диаграммах (фиг.2) представлены состо ни выходов нуль- органов 4 и 5, триггера 7, элемента И 10, одновибратора 8, элемента И 9 при увеличении входного сигнала (а) и при уменьшении входного сигнала (б).

35

40

45

50

55

Знак производной входного сигнала X(t) может быть определен (например, с помощью дополнительного триггера) по принадлежности выходного сигнала

к первой или второй половине периода развертки.

Claims

Формула изобретени

Дифференцирующее устройство, содержащее сумматор и первый нуль-орган , первые входы которых соединены с информационным входом устройства, второй вход сумматора соединен с шиной напр жени смещени , а выход - с первым входом второго нуль-органа, триггер, пр мой выход которого соединен с первым входом первого элемен- та И, одновибратор, элемент ИЛИ, второй элемент И и генератор развертывающего напр жени , отличающее- с тем, что, с целью упрощени .

устройство содержит переключатель, через которьй второй вход первого нуль- органа соединен с пр мым или инверсным выходами генератора развертывающего напр жени , а второй вход второго нуль-органа - с инверсным или пр мым выходами генератора развертывающего напр жени , выходы первого и второго нуль-органов через элемент ИЛИ соединены со счетным входом триггера и с вторым входом первого элемента И, выход которого через одновибратор соединен с первым входом второго элемента И, пр мой выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с управл ющим входом переключател , выход второго элемента И вл етс выходом устройства.