SU691875A1 - Apparatus for differentiating time-quantified signal - Google Patents

Apparatus for differentiating time-quantified signal

Info

Publication number
SU691875A1
SU691875A1 SU762343111A SU2343111A SU691875A1 SU 691875 A1 SU691875 A1 SU 691875A1 SU 762343111 A SU762343111 A SU 762343111A SU 2343111 A SU2343111 A SU 2343111A SU 691875 A1 SU691875 A1 SU 691875A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
differentiating
signal
voltage
Prior art date
Application number
SU762343111A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Петрович Гараев
Виталий Федорович Руденко
Андрей Евгеньевич Иванов
Борис Александрович Сарычев
Николай Александрович Иванов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6324
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6324 filed Critical Предприятие П/Я Р-6324
Priority to SU762343111A priority Critical patent/SU691875A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU691875A1 publication Critical patent/SU691875A1/en

Links

Description

. Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной тех йки и может быть использовано в устройствах формирующих приводную от сигнала, пред ставл ющего собой сумму скачков напр жени , например, в экстрапол торах. Известно устройство которое содержит дифференциальный усилитель, подключенные к нему управл емые источники тока положительной и отрицательной пол рности, и интегрирующую цепь обратной св зи 1 . Недостстком известного устройства  вл етс  практическа  непригодность к работе с входным сигналом, содержащим скачки. Известно также устройство дл  дифференцировани  квантованного по времени сигнала, содержащее ключ, между выходом которого и щиной нулевого потенд ала включен запоминающий конденсатор, а выход ключа соединен с входом повторител  напр жени  2 Недостатком устройства  вл етс  то, что при работе его с квантованным по времени напр жением производна , представл юща  собой последовательность периодически вычисл емых приращений входного сигнала, имеет запаздывание, составл ющее по огибающей половину периода замыкани  ключа. Цель июбретени  ааклю 1аетс  в повышении точности дифференцировани . Дл  этого устройство содержит дифференциальный усюттель, неинвертиргющий вход которого через первый масштабный ревистор св зан с входом устройства, а инвертирующий вход через второй и третий масштабирующие резисторы соединен соответственно с выходом дифференциального усилител  и с шиной нулевого потенциала, дифференцирующего РС-депочку, включенную между выходом дифференциального усилител  и щиной нулевого потенциала, выход которой соединен с входом ключа, и масштабирующий блок, включенный мезкду выходом повторител  напр жени  и иввертнруюи1им входом дифференциального усилител . Fla чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство, содержит дифференциальный усилитель 1, масштабирующие резисторы 2-4, дифференцирующий конденсатор 5, ключ 6, разр дный jf)1eaиcтop 7 запоминающий конденсатор 8, повторитель 9 напр жени , масштабирующий блок 10, вход 11 и выход 12 устройства . Устройство работает следующим образом . Ключ 6 замыкаетс  на малое врем  С синхронно с поступлением на вход устройства очередного скачка входного напр жени . Если цепь положительиой обратной св зи устройства разорвана, то на запо минающем конденсаторе будет зафиксированы очередные приращени  входного напр жени . Параметры .конденсатора 5 и резисто ра 7 подобраны таким образом, что за врем  t; конденсатор 5 успевает зар  дитьс  до Напр жени , соответствующег очередному в:5одному скачку. При следующем замыкании ключа 6 напр жение на запоминающем конденсаторе 8 обновл етс . При замыкании цепи положительной обратной св зи, с выхода повторител  9 на вход усилител  1, формирование ступенчатого выходного напр жени , соответствующего производной входкой ции, происходит с меньшим запаздыванием , т.е. с большей точностью. Это об словлено тем, что по цепи обратной св зи синхронно с моментами квантовани  входного сигнала лодаютс  корректирующие скачки напр жени , суммирующиес  с входным сигналом. Они возникают из-за быстрого разр да запоминающего конденсатора 8 через резисто . 7 в момент замыка га  ключа 6, поскол ку емкость конденсатора 8 на 1-2 пор ка меньще емкости дифференцирующего конденсатора 5. В результате происходит уменьшение запавдывани  по огибающей в формировании выходного сигнала, что аналогичн уменьшению запаздывани  в линейных дифференциаторах, охваченных положите . -.ной обратной св пыс. 754 Например, на входе устройства имеет  квантовый синусоидальный сигнал: где М - частота квантовани , отнесенна  к частоте синусоиды, п 1,2,3,... На выходе устройства, если цепь обратной св зи замкнута, имеем: 8Ы)(.,S).K, ,j где К. - коэффициент передачи усилител  1. Из последнего выражени  видно, что гибающа  производной имеет запаздывание в половину периода квантовани . При замыкании цепи обратной св зи, учитыва , что напр жение на выходе усилител  можно представить в виде 2St N (), на выходе устройства .v 2 - - fC05lf(,5),(4) а также 1Г, к; К2и5ыч получаем: vi: .1 -..2Jr ,- f-n «;i-2 -&infcos|(.S), „(.V где К. - коэффициент передачи от входа до выхода; Кд - коэффициент обратной св зи. Прин в К, 1, К 0,5 и реща  ( 5) относительно А и имеем: A--H2L eb,.t/f,cos.n. (5) Предлагаемое устройство позвол ет сформировать производную в виде ступенчатого напр жени , которое в моменты квантовани  не имеет запаздывани . Амплитуда производной измен етс  в функции частоты нелинейно, по закону тангенса. Это ограничивает снизу зна- . чени  ti . При К 6 амплитудное искажение сигнала производной не превышает 10 %. Устройство при небольшом объеме оборудовани  и соответствии требовани м микроминиатюризации позвол ет повысить качество выработки производной квантовых входных сигналов.: ормула (IH обретени  Устройство дл  дифференцировани  квантованного по времени сигнала, содерж щее ключ, между выходом которого и шиной нулевого потенциала включен за поминающий конденсатор, а выход ключа соединен с входом повторител  напр же ни , отличающеес  тем.что, с целью повышени  точности дифференцировани , устройство содержит дифференциальный усилитель, неинвертирующий вхо которого через первый масштабирующий резистор св зан с входом устройства, а инвертирующий вход через второй и .третий масштабирующие резисторы соединен соответственно с выходом дифференпиального усилител  и с шнной нулевого потенциала, дифференцирующую РС-цегючку , включенную между выходом дифференциального усилител  и щиной нулевого потенциала, выход которой соединен с выходом ключа, и масштабирующий блок, включенный между выходом повторител  напр жени  и инвертирующим входом дифференциального усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 394805, кл.СОб Q 7/18, 1972. 2., Казаков В, А. Вычислительные устройства машин непрерывного действи  М.,,Машиностроение, 1965, с. 275 ( прототип). The invention relates to the field of automation and computing technology and can be used in devices that generate a drive signal from a signal that represents the sum of voltage surges, for example, in extrapolators. A device is known which comprises a differential amplifier, controllable current sources of positive and negative polarity connected to it, and an integrating feedback circuit 1. A disadvantage of the known device is the practical unsuitability to work with an input signal containing jumps. It is also known a device for differentiating a time-quantized signal containing a key, between the output of which and a zero potential, a storage capacitor is connected, and the output of the key is connected to the input of a voltage follower 2. The disadvantage of the device is that The derivative, which is a sequence of periodically calculated increments of the input signal, has a delay of half a key closure period along the envelope. The purpose of the introduction of alakla is to improve the accuracy of differentiation. For this, the device contains a differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the input of the device through the first large-scale revistor, and the inverting input through the second and third scaling resistors is connected respectively to the output of the differential amplifier and a zero potential bus differentiating the PC-depochka connected between the output of the differential an amplifier and a zero potential, the output of which is connected to the key input, and a scaling unit, connected to the output of the voltage follower ivvertnruyui1im input of the differential amplifier. Fla drawing shows the proposed device. The device contains a differential amplifier 1, scaling resistors 2-4, a differentiating capacitor 5, a switch 6, a jf) 1eaistor 7 storage capacitor 8, a voltage follower 9, a scaling unit 10, an input 11 and an output 12 of the device. The device works as follows. The switch 6 closes for a short time C synchronously with the arrival of the next jump of the input voltage at the device input. If the positive feedback of the device is broken, then the next input voltage increment will be fixed on the memory capacitor. The parameters of the capacitor 5 and the resistor 7 are selected in such a way that in time t; the capacitor 5 has time to charge up to the voltage corresponding to the next in: 5th jump. Upon the next closure of the switch 6, the voltage on the storage capacitor 8 is updated. When the positive feedback circuit closes, from the output of the repeater 9 to the input of the amplifier 1, the formation of a stepped output voltage corresponding to the input derivative occurs with a smaller delay, i.e. with greater accuracy. This is because the feedback circuit synchronizes with the quantization moments of the input signal, and the correction voltage jumps are added to the input signal. They occur due to the rapid discharge of the storage capacitor 8 through a resistor. 7 at the moment of closure of the key wrench 6, since the capacitance of the capacitor is 8 to 1–2 smaller than the capacitance of the differentiating capacitor 5. As a result, there is a decrease in latency along the envelope in the formation of the output signal, which is similar to the decrease in the delay in the linear differentiators covered. -Own feedback pys. 754 For example, at the input of the device has a quantum sinusoidal signal: where M is the quantization frequency, referred to the frequency of the sinusoid, n 1,2,3, ... At the output of the device, if the feedback circuit is closed, we have: 8Ы) (., S) .K,, j where K. is the transfer coefficient of amplifier 1. From the last expression, it is clear that the bending derivative has a delay of half the quantization period. When closing the feedback circuit, taking into account that the voltage at the output of the amplifier can be represented as 2St N (), at the output of the device .v 2 - - fC05lf (, 5), (4) as well as 1G, k; K2i5ych we get: vi: .1 - .. 2Jr, - fn "; i-2 - & infcos | (.S)," (.V where K. is the transfer coefficient from input to output; Cd is the feedback ratio Accepted in K, 1, K 0.5 and resh (5) with respect to A and we have: A - H2L eb, .t / f, cos.n. (5) The proposed device allows us to form a derivative in the form of a stepped voltage The amplitude of the derivative varies non-linearly as a function of frequency, according to the law of tangent. This limits the ti value from below. At K 6, the amplitude distortion of the derivative signal does not exceed 10%. A large amount of equipment and compliance with the requirements of microminiaturization allows to improve the quality of the output of the quantum input signals .: formula (IH acquisition) A device for differentiating a time-quantized signal containing a key, between the output of which and the zero potential bus is connected to the memory capacitor, and the output of the key connected to the input of the repeater, on the other hand, characterized by the fact that, in order to improve the accuracy of differentiation, the device contains a differential amplifier that does not invert which through the first scaling resistor is connected to the input of the device, and the inverting input through the second and third scaling resistors are connected respectively to the output of a differential amplifier and a zero potential cable, differentiating the RS-tsjuguchku connected between the output of the differential amplifier and a zero potential, the output which is connected to the output of the key, and a scaling unit connected between the output of the voltage follower and the inverting input of the differential amplifier. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 394805, SSS Q 7/18, 1972. 2., Kazakov V, A. Computing devices of machines of continuous action. Mashinostroenie, 1965, p. 275 (prototype)

SU762343111A 1976-04-02 1976-04-02 Apparatus for differentiating time-quantified signal SU691875A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762343111A SU691875A1 (en) 1976-04-02 1976-04-02 Apparatus for differentiating time-quantified signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762343111A SU691875A1 (en) 1976-04-02 1976-04-02 Apparatus for differentiating time-quantified signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU691875A1 true SU691875A1 (en) 1979-10-15

Family

ID=20655318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762343111A SU691875A1 (en) 1976-04-02 1976-04-02 Apparatus for differentiating time-quantified signal

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU691875A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3449741A (en) Reversible analog-digital converter utilizing incremental discharge of series connected charge sharing capacitors
SU691875A1 (en) Apparatus for differentiating time-quantified signal
SU942062A1 (en) Device for simulating stationary physical fields
SU966660A1 (en) Device for measuring short pulse duration
SU834769A1 (en) Analogue storage
SU809391A1 (en) Analogue storage
SU488222A1 (en) Integrator
SU803602A1 (en) Device for measuring motions
SU1257671A1 (en) Device for solving differential equations
SU684727A1 (en) Method and apparatus for analogue-digital conversion
SU920758A1 (en) Differentiating device
SU1072066A1 (en) Function/analog digital generator
SU963104A1 (en) Analogue storage device
SU917347A1 (en) Time delay device
SU974105A1 (en) Strain gauge device
GB1407241A (en) Computational circuit for mathematical or physical values in electrical form
SU635513A1 (en) Analogue storage
SU860047A1 (en) Device for data input from analog transducer to computer
SU794393A1 (en) Apparatus for weighing moving objects
SU928369A1 (en) Integrator
SU1118939A1 (en) Device for measuring direct current mains insulation resistance
SU809392A1 (en) Analogue storage
SU896634A1 (en) Analogue integrator
SU924598A1 (en) Voltmeter
SU682845A1 (en) Digital resistance measuring device