SU1591048A1

SU1591048A1 - Дифференциатор

Info

Publication number: SU1591048A1
Application number: SU884600637A
Authority: SU
Inventors: Sergej V Kochetkov; Robert N Loparev
Original assignee: Sergej V Kochetkov; Robert N Loparev
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-09-07

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для дифференцирования напряжений в широком частотном диапазоне. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет дифференцирования по невременному аргументу. Дифференциатор содержит

9м.-1

п. зи „,,1591048

>

3

1591048

4

следящие аналого-цифровые преобразователи I и 2, регистр 3, генератор 4 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 5, дешифратор 6, блок 7

умножения на постоянный коэффициент, блок 9 аналогового инвертирования, элемент 10 задержки, ключи .11, элемент НЕ 12» 1 ЗоП„ф-лы, 2 ило

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для дифференцирования напряжений в широком частотном диапазоне.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет дифференцирования по невременному аргументу.

Нафиг.1 представлена структура дифференциатора; на фиг.2 - времен- 20 ная диаграмма, поясняющая процесс дифференцирования.

Дифференциатор содержит первый 1 и второй 2 следящие аналого-цифровые преобразователи, регистр .3, геце- 25 ратор 4 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 5, дешифратор 6, блок 7 умножения -на постоянный коэффициент, переключатели 8,-и 8_?, блок 9 аналогового инвертирования, элемент 10 задержки, ключи 11, и 11₂, элемент НЕ 12. Следящие аналого-цифровые преобразователи 1 и 2 содержат аналоговые сумматоры 13, анализаторы 14 знака, реверсивные счетчики 15, цифроаналоговые преобразователи 16. Дешифратор 6 содержит элементы ИЛИ 17 и узлы 18 дешифрации.

Дифференциатор работает следующим образом. 40

Код приращения входной функции Υ

определяется как число, на которое отличаются коды функции Υ в начале и конце фиксированного приращения аргумента X. Сами же текущие.коды функции Υ, представленной аналоговым сигналом, определяются с помощью следящего аналого-цифрового преобразователя, т.е. устройства высокой точности.

В контур следящего аналого-цифрового преобразователя входят сумматор, анализатор знака, счетчик и цифро• аналоговый преобразователь,

' Аналогично определяется код приращения аргумента X, который фиксируется как заданная константа с помощью дешифратора кода приращения,

т.е. выполняется условие: ЛХ = сопзС.

Таким образом, справедливо пропорциональное равенство

ΖΙΥ

_4Υ_

сопзС,

= (сопзС₂) 4Υ,

Сигнальное напряжение, воспроизводящее функцию Υ (фиг₀1), поступает на вход сумматора 13, на выходе которого образуется разность напряжения Υ и напряжения обратной связи , которое снимается с выхода цифроаналогового преобразователя 16 \ Анализатор 14 знака этой разности через логические выходы "-" управляет режимом счета реверсивных счетчиков 15 и 15₂, на счетные входы которых поступают импульсы с выхода генератора 4. Анализатор 14, знака устанавливает такое направление счета на счетчике 15,, чтобы напряжение обратной связи, пропорциональное выходному коду счетчика 15,, подключенного к входам преобразователя 16, , компенсировало напряжение Υ. Указанное подключение блрков 13,, 14,, 15_?и 16, образует схему следящего преобразователя напряжения Υ в выходной код счетчика 15, при частоте следования, задаваемой генератором 4,

.Аналогично напряжению функции Υ сумматор 3₇, анализатор. 14₂ знака, · реверсивный счетчик 15₊ и цифроаналоговый преобразователь 16_г образуют схему следящего преобразователя напряжения аргумента X в выходной код.счетчика 15₄ при частоте слежения, задаваемой также частотой генератора 4, выход которого подключен к счетным входам счетчиков 15., и

15,. .

Реверсивные счетчики 15 г (в канале Υ) и 15_э (в канале X) имеют дополнительный вход управления для установки в нулевой код импульсом с выхода дешифратора 6 через переключатель 8, и элемент 10 задержки. Таким образом, счетчики 15 ₄ и 15 ₉

на промежутке между импульсами "Сброс” накапливают коды приращений функционального напряжения Υ (счетчик !5₂) и напряжение аргумента X (счетчик 150» Считается, ьчто старший разряд счетчиков 15₂. и 15^ определяет знак приращений Λγ, ЛХ соответственно, а остальные - величину приращений, причем отрицательные приращения представлены в дополнительном коде.

Выходной код счетчика 15₃ канала X подключен к входам дешифратора 6, состоящего из двух узлов 18, и 18_г дешифрации и элементов ИЛИ 17,- 17._л.„ Выходы узлов 18, соответствующие одинаковой величине, но противоположные по знаку приращения/ЗХ, попарно объединены на входе элементов ИЛИ 17,- 17_п, Сигнал на выходе каждого из этих элементов соответствует определенному' значеннию модуля приращения ДХ. Положение переключателя 8, таким образом определяет конкретное, выбранное модуля приращения, при котором возникает сигнал "Запись". Для конкретных значений реализаций функций Υ? X положение движка переключателей 8, и 8₂ неизменно, т_ое_особлюдается условие ЛХ = сопаЬ.

Код приращения ζ3 Υ с выхода счетчика 15₂ сигналом "Запись" заносится в регистр 3, информационные выходы которого подключены к информационным входам цифроаналогового преобразователя 5. Выходное напряжение этого преобразователя пропорционально приращению на интервале ζ?Χ =

= сопаС. Напряжение г) Υ через переключатель 8 _г поступает на вход блока 7. Отношение коэффициентов передачи блока 7 выбирается равным отношению величин возможных приращении I Ζ)Χ | из числа задаваемых переключателей 8 . Для учета знака АХ прямой и инверсный сигналы и ΛΫ поступают на входы ключей 11, и 11₂ соответственно, причем ключи управляются знаковым разрядом величины ДХ из счетчика приращения 15₃, При положительном знаке ДХ открыт ключ 11₂ и через элемент 12 закрыт ключ 11, и наоборот. Выходы ключей 11_д и 11 ι объедийены и формируют напряжение, пропорциональное величине

ΑΥ__ Ζ1Υ

вГёп“дх”/д χΊ ” ”‘дх“ ’

1048 ⁶

Таким образом, предлагаемый дифференциатор осуществляет операцию

дифференцирования функции Υ по аргу--¹

менту X при заданном шаге ДХ,

5 ~ :

Claims

Формула изобретения

1. Дифференциатор, содержащий первый следящий аналого-цифровой преобразователь, регистр, генератор импульсов и элемент НЕ, причем вход функции дифференциатора соединен с · информационным входом первого слеи дящего аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а информационные выходы подключены к : информационным входам регистра, о т20 л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дифференцирования по невременному аргументу, в него введены второй следящий аналого-цифро25 вой преобразователь, дешифратор, блок умножения на постоянный коэффициент,' блок аналогового инвертирования, цифроаналоговый преобразователь, два ключа и элемент задержки, причем ·

20 вход аргумента дифференциатора соединен информационным входом второго следящего аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а информационные выходы - подключены к входам дешифратора, выход которого.соединен с входом синхронизации регистра и через элемент задержки подключен к входам сброса следящих аналого-цифровых преобразователей, выходы регистра подключены к входам цифроаналогового преобразователя р выход которого соединен с входом блока умножения на постоянный коэффициент, выход которого соединен с информационным входом первого ключа и через блок аналогового инвертирования подключен к информационному входу второго ключа, выход которого соединен с выходом первого ключа и подключен к выходу дифференциатора,, выход знакового разряда второго следящего аналого-цифрового преобразователя соединен с управляющим входом •второго ключа и через элемент НЕ подключен к управляющему входу первого ключа,
2. Дифференциатор по п,1, о т л ичающи, йся тем, что следящий

7

1591048

8

аналого-цифровой преобразователь содержит аналоговый .сумматор, анализатор знака, два реверсивных счетчика и цифроаналоговый преобразователь, причем информационный вход преобразо-; вателя подключен к входу первого слагаемого сумматора, выход которого соединен с входом анализатора знака, выхода которого соединены с входами управления направлением счета.реверсивных счетчиков, счетные входы которых соединены с тактовым· входом преобразователя, выходы первого реверсивного счетчика соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу второго слагаемого аналогового сумматора, вход сброса преобразователя подключен к входу сброса второго реверсивного счетчика, выходы которого соединены с информационными выходами преобразователя.

__Г

0}

Фиг?