Устройство для определения знака производной

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ПРОИЗВОДНОЙ, содержащее нуль-орган, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход с входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого дха соединен с выходом задатчика.интервала времени, и второй элемент И, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности , оно содержит второй и третий .триггеры, а задатчик интервала времени содержит генератор импульсов, третий элемент И и счетчик, при этом выход нуль-органа соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго триггера и с входом сброса третьего,инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, прямой выход . второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом ге (О нератора импульсов, а выход - с входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входами сброса первого и второго триггеров.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(5)) G 06 G 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3492812/18-24 (22) 24.09.82 (46) 07.04.84. Вюл. Р 13 (72) Н.И.Корсунов (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 681.3(088.8) (56) 1. Темников Ф.Е. Теория развертывающих систем. Госэнергоиздат, 1963, с.91-92.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 624236, кл. G 06 G 7/18, 1976 .(прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ПРОИЗВОДНОЙ, содержащее нуль-орган, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход с входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого

8xoo" соединен с выходом задатчика интервала времени, и второй элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, оно содержит второй и третий .триггеры, а задатчик интервала времени содержит генератор импульсов, третий элемент И и счетчик, при этом выход нуль-органа соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго триггера и с входом сброса третьего, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй @

О вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом счетчика, выход переполнения когорого соединен с входами сброса первого и второго триггеров.

1084823

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет-ра зличе ни я участков с н уле вой производной и унификации представления выходной информации, оно содержит четвертый триггер, два элемента

НЕ-ИЛИ, элемент НЕ, четвертый и пятый элементы И, при этом первые входы первого элемента НЕ-ИЛИ и четвертого .элемента И соединены с выходом нуль-органа, их вторые входы — с выходом переполнения счетчика, а выхо t

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известны устройства, в которых знак или величина производной определяются периодическим сравнением входного сигнала с развертывающим пилообразным напряжением.

Известно устройство, которое требует запоминания временных интервалов и их последующего сравнения Щ .

Однако из-за необходимости заполнения интервалов импульсами опорной частоты данное устройство отличается сложностью схемы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее два нуль-органа, первые входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, а вторые входы связаны с входной шиной непосредственно и через сумматор, задающий смещение, задатчик интервала времени, подключенный к выходу первого нуль-органа, триггер, подключенный входами к выходам первого и второго нуль-органов, два элемента И, каждый из которых подключен входами к соответствующим выходам задатчика интервала времени и триггера, а выходом — к входам элемента ИЛИ f2) .

Недостатками известного устройства являются сложность функциональной схемы и недостаточная точность, обусловленная неидентичностью характеристик двух нуль-органов, дрейфом аналогового сумматора и нестабильностью одновибратора, служащего в качестве задатчика времени.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности.

Цель достигается тем, что устройство для определения знака производной, содержащее нуль-орган, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом генератора пилообразного напды — c соответствующими входами четвертого триггера, выход которого, являющийся первым вспомогательным выходом устройства, соединен с входом элемента НЕ и с первым входом второго элемента НЕ-ИЛИ, выход элемента .НЕ соединен с первым входом -. пятого элемента И, выход третьего триггера соединен с вторыми входами второго элемента НЕ-ИЛИ и пятого элемента И, их выходы являются соответственно вторым и третьим дополнительными входами устройства.

2 ряжения, а выход — с входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом задатчика интервала времени, и второй элемент И, содержит второй и третий триггеры, а задатчик интервала времени содержит генератор импульсов, третий элемент И и счетчик, при

10 этом выход нуль-органа соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго триггера и с входом сброса, третьего, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с

2О входом счетчика, выход переполнения которого.соединен-с-входом счетчика которого соединен с входами сброса первого и второго триггеров.

Кроме того, с целью расширения

25 области применения за счет различе- ния участков с нулевой производной и унификации представления выходной информации, устройство содержит четвертый триггер, два элемента НЕ-ИЛИ, 30 .элемент НЕ, четвертый и пятый элементы И, при этом первые входы первого элемента НЕ-ИЛИ и четвертого элемента И соединены с выходом нульоргана, их вторые входы — с выходом переполнения счетчика, а выходы — с соответствующими входами четвертого триггера, выход которого, являющийся первым вспомогательным выходом устройства, соединен с входом элемента

40 НЕ и с первым входом второго элемента НЕ-ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с первым входом пятого элемента

И, выход третьего триггера соединен с вторыми входами второго элемента

НЕ-ИЛИ и пятого элемента И, их выходы являются соответственно вторым

1084823 и третьим дополнительными выходами устройства.

На фиг..1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — то же, выходная часть.

Устройство содержит входную шину 1, генератор 2 пилообразного напряжения, нуль-орган 3, триггеры 4 .и 5, элементы И 6 и 7, триггер 8, задатчик 9 интервала времени, состоящий из генератора 10 импульсов, 10 элемента И 11, счетчика 12. Кроме того, устройство может дополнительно содержать (фиг. 2} элементы НЕ-ИЛИ

13 и 14, триггер 15, элементы И 16 и 17, элемент НЕ 18. 15

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 4, 5 и 8 находятся в состоянии "нуль".

В момент равенства входного и пилообразного сигналов нуль-орган 3 выдает импульс, который переводит триггеры 4 и 5 через открывшийся элемент И 6 в состояние "единица".

Переход триггера 5 в состояние "единица" блокирует поступление на его вход следующего импульса и, открывая элемент И 11,.запускает в работу эадатчик 9 интервала времени.

Если производная входного сигнала положительна, то за время заполнения счетчика 12 еще один раз наступит равенство входного и пилообразного сигналов.

Их совпадение приведет к переклю-. чению триггера 4 в следующее состоя- З5 ние, т.е . в "нуль". Других изменений состояний s устройстве не происходит. По истечении времени длительности периода Т пилообразного сигнала, задаваемого с помощью счетчика 40

12, на его выходе формируется импульс. Если триггер 4 находится в состоянии "единица", то указанным импульсом триггер 8 переключается в состояние "единица". При возрастании входного сигнала к моменту прихода импульса на элемент И 7 триггер 4 находится в состоянии "нуль" и триггер 8 тоже остается в состоянии "нуль", что соответствует положительному знаку производной. Одновременно импульс с выхода счетчика

12 поступает на входы гашения триггеров 4 и 5 и переводит их в исходное состояние. Очередное равенство входного и пилообразного сигналов пере-. водит триггеры 4 и 5 в состояние

"единица", после чего весь цикл повторяется.

Если входной сигнал убывает, то при первом совпадении входного и 60 пилообразного сигналов выходным импульсом компаратора 3 триггеры 4 и 5 переведены в состояние "единица", выходной триггер 8 переведен в состояние "нуль" и осуществлен запуск g5 задатчика 9. Однако в течение длительности периода Т наступит два равенства входного и эталонного сигналов. Это приведет к формированию на выходе нуль-органа 3 импульса, которым триггер 4 переключится в состояние "единица". Теперь импульс, сформированный на выходе задатчика 9, переведет триггер 8 в состояние "единица", а триггеры 4 и 5 — в состояние "нуль". Переключение триггера 8 в состояние "единица" соответствует отрицательному знаку производной входного сигнала ° Очередное равенство входного и пилообразного сигналов приводит к повторению цикла определения знака производной, т.е. к переводу триггера 8 в состояние "нуль", триггеров 4 и 5 — в состояние "единица" и запуску задатчика 9. При постоянстве входного сигнала Х вследствие естественной задержки формирования импульса на выходе компаратора 3 функционирование триггеров 4,5 и 8 происходит также, как и в случае возрастания входного сигнала.

При необходимости различия интервалов постоянства входного сигнала устройство может быть снабжено дополнительным выходным блоком фиг. 2

При его работе выходные сигналы формируются в виде кодовых комбинаций

001, 010, 100 в зависимости от поведения входного сигнала. Если входной сигнал возрастает или убывает, то сигналы на выходах нуль-органа 3 и задатчика 9 никогда не совпадают, и триггер 15 сигналом с выхода элемента НЕ-ИЛИ 13 удерживается в состоянии "нуль". Если сигнал возрастает, то сигнал на выходе триггера 8 равен нулю. Нахождение триггеров 8 и 15 в состояниях "нуль" приводит к появлению на выходе элемента НЕ-ИЛИ 14 сигнала "Единицы" и на выходе элемента

И 17 сигнала "Нуль". Это эквивалентно формированию на выходах устройства кода ABC-010, который соответствует положительной производной входного сигнала. Если входной сигнал убывает, то на выходе триггера 8 формируется сигнал "Единица", что приводит к формированию на выходе элемента И 17 сигнала "Единица" при нулевых сигналах на выходах триггера 15 и элемента НЕ-ИЛИ 14, т.е. к выходному коду ABC-100, который соответствует отрицательной производной.

При постоянстве входного сигнала одновременно появляются сигналы на выходах нуль-органа 3 и задатчика 9, что приводит к появлению на выходе элемента И 17 импульса, которым триггер 15 переводится в состояние "единица". Это приводит к формированию на выходах элементов И 17 и HE-ИЛИ

14 сигналов "Нуль" независимо от сигналов, поступающих на другие вхо1084823

Цъг. Г

Составитель Г.Осипов

Редактор Л.Гратилло Техред N.Tåëåð Корректор Г.Решетник

Заказ 2013/45 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 ды, т.е. к формированию выходного кода ABC-001, которым определяется постоянство входного сигнала. Очередное срабатывание нуль-органа 3 переводит триггер 15 в состояние "нуль" и цикл определения знака производной входного сигнала повторяется.

Предложенное устройство позволяет упростить схему, повысить разреша. ющую способность и расширить функциональные возможности. Это определяет технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения.