Многоустойчивый элемент

 

МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ,, содержащий интегратор и функциональный преобразователь, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом многоустойчивого элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в него введен сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом интегратора и дополнительным входом многоустойчивого элемента, дополнительный вход которого соединен с выходом сумматора и входом функционального преобразователя. i (Л 1чЭ QO 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Н 03 К 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3374423/! 8-21 (22) 30. 12.81 (46) 15.07.83. Бюл. № 26 (72) А. С. Закиров, В. И. Кузьмичев, Б. И. Ланцман и В. Г. Лесков (53) 621.374.32 (088.8) (56) 1. Патент США № 3673395, кл. Н 03 К 25/04, 1972

2. Авторское свидетельство СССР № 611301, кл. Н 03 К 25/00, 1976 (прототип) . (54) (57) МНОГОУСТОЙЧИВЫЛ ЭЛЕМЕНТТ, содержащий интегратор и функцио, SUÄÄ 1029417 А нальный преобразователь, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом многоустойчивого элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом интегратора и дополнительным входом многоустойчивого элемента, дополнительный вход которого соединен с выходом сумматора и входом функционального преобразователя.

1029417

Изобретение относится к многоустойчивым элементам, предназначенным для использования в аналоговых счетчиках импуль сов, запоминающих устройствах, интеграторах и функциональных преобразователях, и может найти применение в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных и преобразовательных устройствах.

Известен многоустойчивый элемент, содержащий интегратор, вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, вход которого соединен с выходом компаратора, входы последнего соединены с выходом интегратора и входом многоустойчивого элемента (1).

Недостатком этого элемента является ограниченность функциональных возможностей.

Известен также многоустойчивый элемент, содержащий интегратор и функциональный преобразователь, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход и выход которого соединены соответстве IHo с входом и выходом многоустойчивого элемента (2) .

Недостатком этого элемента также является ограниченность его функциональных возможностей (устройство не обеспечивает нормирования изменений состояния сигналов) .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в многоустойчивый элемент, содержащий интегратор и функциональный преобразователь, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом многоустойчивого элемента, введен сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом интегратора и дополнительным входом многоустойчивого элемента, дополнительный выход которого соединен с выходом сумматора и входом функционального преобразователя.

На фиг. 1 показана структурная схема многоустойчивого элемента; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие функционирование предлагаемого элемента.

Многоустойчивый элемент содержит интегратор 1, сумматор 2 и функциональный преобразователь 3, выход которого соединен с первым входом интегратора 1, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом 4 и выходом 5 многоустойчивого элемента, первый и второй входы сумматора 2 соединены соответственно с выходом интегратора 1 и дополнительным входом 6 многоустойчивого элемента, дополнительный выход 7 которого соединен с выходом сумматора 2 и входом функционального преобразователя 3.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: — статические характеристики двухотсчетного по грубому (ГО) и точному (ТО) отсчетам; — разность сигналов грубого и точного х отсчета;

Q — максимальное значение величины сигнала ТО; д — ошибка ГО; сигнал на выходе 7 предлагаемого стаЭВИ тического многоустойчивого элемента.

Функциональный преобразователь 3 преобразует поступающий на его вход сигнал в периодическую знакопеременную функцию.

Число периодов этой периодической зависимости выходного сигнала равно числу устойчивых состояний многоустойчивого элемента.

Предлагаемое устройство работает сле2g дующим образом.

При подаче на первый вход 4 интегратора 1 импульса интегратор 1 переходит в положение, при котором на выходе сумматора 2 сигнал равен или близок к величине, отличающейся от исходного значения на целый период периодической функциональной зависимости функционального преобразователя 3. При этом площадь входного импульса должна быть такой, чтобы обеспечивать выходной сигнал сумматора 2, отличающийся от его значения в новой устойчивой точке менее, чем на половину периода периодической знакопеременной зависимости функционального преобразователя 3.

По окончании входного импульса интегратор 1 удерживается в устойчивой точке сигналом отрицательной обратной связи с выхода функционального преобразователя 3.

Каждый новый входной импульс переводит многоустойчивый элемент в новую устойчивую точку. Таким образом, при подаче импульсов на вход многоустойчивого элемента

4О он работает как счетчик импульсов и сигнал на выходе 5 интегратора 1 и на выходе 7 сумматора 2 пропорционален числу поступающих импульсов. При этом погрешность счета определяется в основном погрешностью статической характеристики функционального преобразователя 3 в точках пересечения ею нулевых значений.

Благодаря введению в схему сумматора 2 расширяются функциональные возможности многоустойчивого элемента. При подаче на вход.б ступенчатого сигнала предлагаемый статический многоустойчивый элемент производит нормирование ступеней.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере отработки им сигнала двухсчетного измерителя некоторой величины Х (например, угла поворота вала). На фиг. 2 приведены характеристики грубого и точного отсчета, а также разности отсчетов

1029417

P(x) R(z) Ььи

47.2

Составитель О. Скворцов

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Петрова

Заказ 5002/59

R(x). Как видно из фиг. 2, R(x) представляет собой ступенчатую функцию с «неровными» ступенями а. Величина «неровности» равна ошибке грубого отсчета Ь. Пусть сигнал R(x) подается на дополнительный вход 6 сумматора 2, в качестве выходного сигнала многоустойчивого элемента используетс" сигнал на выходе 7 сумматора Ug, . Если период функциональной зависимости преобразователя 3 равен а, а величина ( и то при подаче на вход 6 сигнала R(x) ве- 10 личины а, 2а, За и т.д. соответствуют нулевому сигналу на выходе функционального преобразователя 3 и на входе интегратора 1.

Таким образом, интегратор 1 отрабатывает только ошибку и сводит ее к нулю на выходе 7 сумматора 2, а сигнал на выходе 7 сумматора 2 — 11выка представляет собой ступенчатую функцию с гладкими, равными по величине (нормированными) ступенями, величина которых равна периоду периодической знакопеременной зависимости функционального преобразователя 3. Таким образом, наряду с известной функцией (счетом импульсов) предлагаемый статический многоустойчивый элемент реализует дополнительно функцию нормирования ступеней ступенчатого сигнала.