SU888141A1 - Дифференцирующее устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к анапого-~ вой вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования.

Известно устройство,в котором производная определяется как раз- ⁵ ность интегральных значений функции, взятых на соседних интервалах которое содержит два интегратора,два запоминающих элемента и генератор тактовых импульсов.

Его недостаток - чувствительность устройства к небольшим отклонениям коэффициентов, устанавливаемых на входах интегратора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дифференцирующее устройство, состоящее из инвертора,вход которого является входом устройства, интегратора,вход которого через первый аналоговый ключ подключен к входу устройства, а через второй ключ - к выходу инвертора, ключа разряда накопительного элемента интегратора, счетного триггера, одновибратора и узла задержки импульса. К выходу интегратора подключен запоминающий элемент, с которого снимается выходной сигнал. Управление ключами и запоминающим элементом осуществляет счетный триггер, на вход которого поступает опорная частота, равная частоте основной помехи ^2].

Недостатками известного устройства являются недостаточное быстродействие (производная вырабатывается в конце каждого четного интервала) , а также недостаточная точность, связанная с изменениями частоты помехи.

-п — · —

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности.

Цель достигается тем, что дифференцирующее устройство, содержащее интегратор, выход которого соединен с информационным входом первого запоминающего элемента, формирователь импульсов опорной частоты, выход которого связан через одногибратор с первым элементом задержки, второй запоминающий элемент, второй элемент задержки, преобразователь частоты в напряжение, управляемый усилитель и вычитающий блок,входы которого соединены с выходами соответствующих запоминающих элементов, а выход является выходом устройства, при этом вход управляемого усилителя является входом устройства, выход управляемого усилителя соединен с входом интегратора и с входом формирователя импульсов опорной частоты, выход которого через преобразователь частоты в напряжение связан с управляющим входом управляемого усилителя, выход первого запоминающего элемента соединен с информационным входом второго запоминающего элемента, управляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом первого'запоминающего элемента и через второй элемент задержки - с входом сброса интегратора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит управляемый усилитель 1, интегратор 2, запоминающие элементы 3,4, вычитающий блок 5, формирователь 6 импульсов опорной частоты, одновибратор 7, элементы

8,9 задержки, преобразователь 10 частоты в напряжение.

Устройство работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступает напряжение и_с, гд^{е оно} масштабируется соответственно периоду помехи, затем сигнал поступает на интегратор 2,который осуществляет периодическое интегрирование. Команда на сброс интегратора 2 в виде нормированного по длительности импульса поступает с элемента 9. Перед сбросом интегратора 2 производится фиксирование значения интеграла в элементе 3 в момент поступления управляющего импульса с элемента 8. Перед этим информация о предыдущем значении итеграла,накопленная на предыдущем интервале времени, переносится в блок 4 по команде, поступающей с одновибратора

7. Таким образом, на выходе блока 5 пдлучается сигнал, соответствующий приращению входного напряжения. Фор мирователь 6 вырабатывает импульсы опорной частоты, период следования которых равен периоду основной помехи, содержащейся в сигнале, поступающем на вход.С помощью преобразователя 10 осуществляется автоматическая регулировка усиления в соответствии с изменением интервалов интегрирования для стабилизации коэффициента передачи всего устройства.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется повышением быстродействия и точности при изменяющейся частоте помехи.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулировани . Известно устройство,в котором производна  определ етс  как разность интегральных значений функции вз тых на соседних интервалах Ij, которое содержит два интегратора,два запоминающих элемента и генератор ТАКТОВЫХ импульсов. Его недостаток - чувствительность устройства к небольшим отклонени м коэффициентов, устанавливаемых на входах интегратора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  дифференцирующее устройство, состо щее из инвертора,вход которого  вл етс  входом устройства, интегратора,вход которого через первый аналоговый ключ подключен к входу устройства, а через второй ключ - к выходу инвер тора, ключа разр да накопительного элемента интегратора, счетного триггера , одновибратора и узла задержки импульса. К выходу интегратора подключен запоминающий элемент, с которого снимаетс  выходной сигнал. Управление ключами и запоминающим элементом осуществл ет счетньш триггер , на вход которого поступает опорна  частота, равна  частоте основной помехи f2. Недостатками известного устройства  ьл ютс  недостаточное быстродействие (производна  вырабатываетс  в конце каждого четного интервала ) , а также недостаточна  точность, св занна  с изменени ми частоты помехи , . .. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности. Цель достигаетс  тем, что дифференцирующее устройство, содержащее интегратор, выход которого соединен с информационным входом первого запоминающего элемента, формирователь 3 импульсов опорной частоты, выход которого св зан через одногибратор с первым элементом задержки, второй запоминающий элемент, второй элемент задержки, преобразователь частоты в напр женке, управл емый усилитель и вычитающий блок,входы которого соединены с выходами соответствующих запоминающих элементов, а выход  вл етс  выходом устройства, при этом вход управл емого усилител   вл етс  входом устройства, выход управл емого усилител  соединен с входом интегратора и с входом формировател  импульсов опорной частоты выход которого через преобразователь частоты в напр жение св зан с управл ющим входом управл емого усилител , выход первого запоминающего элемента соединен с информационным входом второго запоминающего элемента, управл ющий вход которого соединен с выходом одновибратора, выход первого элемента задержки соединен с управл ющим входом первогозапоминаю щего элемента и через второй элемент задержки - с входом сброса интеграто ра. На чертеже изображено предлагаемо устройство. Устройство содержит управл емый усилитель 1, интегратор 2, запоминающие элементы 3,4, вычитающий блок 5, формирователь 6 импульсов .опорной частоты, одновибратор 7, элементы 8,9 задержки, преобразователь 10 час тоты в напр жение. Устройство работает следующим образом . На вход усилител  1 поступает напр жение (J,, где оно масштабируетс  соответственно периоду помехи, затем сигнал поступает на интегратор 2,который осуществл ет периодическое интегрирование . Команр,а на сброс интегратора 2 в виде нормированного по длительности импульса поступает с элемента 9. Перед сбросом интегратор 2 производитс  фиксирование значени  интеграла в элементе 3 в момент поступлени  управл ющего импульса с элемента 8. Перед этим информаци  о предьщущем значении итеграла,накопленна  на предыдущем интервале времени, переноситс  в блок 4 по команде , поступающей с одновибратора 7. Таким образом, на выходе блока 5 пблучаетс  сигнал, соответствующи приращению входного напр жени . Фор мирователь 6 вырабатывает импульсы опорной частоты, период следовани  которых равен периоду основной помехи , содержащейс  в сигнале, поступающем на вход.С помощью преобразовател  10 осуществл етс  автоматическа  регулировка усилени  в соответствии с изменением интервалов интегрировани  дл  стабилизации коэффициента передачи всего устройства. Технико-экономический эффект от использовани  изобретени  определ етс  повышением быстродействи  и точности при измен ющейс  частоте помехи. Формула изобретени  Дифференцирующее устройство,содержащее интегратор, выход которого соединен с информационным входом первого запоминающего элемента, формирователь импульсов опорной частоты, выход которого св зан через одновибратор с первьм элементом задержки, отличающеес  тем, что,с целью повышени  быстродействи  и точности, оно содержит второй запоминающий элемент, второй элемент задержки , преобразователь частоты в напр жение, управл емый усилитель и вычитающий блок, входы которого соединены с выходами соответствующих запоминающих элементов, а выход  вл етс  выходом устройства, при этом : вход управл емого усилител   вл етс  входом устройства, выход управл емого усилител  соединен с входом интегратора и с входом формировател  импульсов опорной частоты, выход которого через преобразователь частоты в напр жение св зан с управл ющим входом управл емого усилител ,выход первого запоминающего элемента соединен с информационным входом второго запоминающего элемента,управл ющий вход которого соединен с выходом одновибратора,вход первого элемента задержки соединен с управл ющим входом первого запоминающего элемента и через второй элемент задержки - с входом сброса интегратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 577540, кл. G06 G 7/18, 1976.
2. 2.Дифференцирующее устройство на базе интегрального широтно-импульсного модул тора..Сб. Широкополюсные устройства СВЧ и системы оптимальной обработки сигналов. НГУ-НЭТИ. Новосибирск , 1976 (прртотип).