Дифференцирующее устройство

 

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее элемент сравнения, первый вход которого является входом устройства , реверсивный счетчик, выход которого через цифро-аналоговый преобразователь . соединен с вторым входом элемента сравнения, и нелинейный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дифференцирования при наличии вход ных помех, устройство содержит частотомер , элемент ИЛИ и два компаратора , а нелинейный элемент вьтолнен в виде двух вероятностных реле, входы которых соединены с выходом элемента сравнения, а выходы через соответствующий компаратор соединены с входами элемента ИЛИ, с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с входом частотомера, выход которого является информационным выходом устройства, выходы компараторов являются знаковыми выходами устройства .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3<5D 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

da(f) ((( й

+ Знак / ®

Й

ГОСУДАЖТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3574691/18-24 (22) 08.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. II 18 (72) В.В.Симкин, В.С.Суханова и О.Н.Чемезов (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 294149, кл. 5 06 С 7/18, 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3366557/18-24, кл. С 06 С 7/18, 1982(прототип) °

3. Авторское свидетельство СССР

И 830649, кл. Н 03 К 17/60, 1979. (54)(57) ДИФФЕРЕНЦИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее элемент сравнения, первый вход которого является входом устройства, реверсивный счетчик, выход которого через цифро-аналоговый пре((9) ® ((() А образователь соединен с вторым входом элемента сравнения, и нелинейный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дифференцирования при наличии входных помех, устройство содержит частотомер, элемент ИЛИ и два компаратора, а нелинейный элемент выполнен в виде двух вероятностных реле, входы которых соединены с выходом элемента сравнения, а выходы через соответствующий компаратор соединены с входами элемента ИЛИ, с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с входом частотомера, выход которого является информационным выходом устройства, выходы комгараторов являются знаковыми выходами устройства.

1О92 у23 2 элемента ИЛИ соединен с входом частoòîìåðà, выход которого является информационным входом устройства, выходы кампараторав являются знаковыми выходами ус тр айс т ва, На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройства содержит элемент сравнения 1, вероятностные реле 2 и 3, компараторы 4 и 5, ренерсивный счетчик б„ цифра-аналоговый преобразователь 7, элемент ИЛИ 8, частотомер 9.

Схема и списание работы вероятностных реле, входящих в состав устройства., даны в 1 3 3. Вероятностное реле определяет апастериарную вероятность нахождения непрерывного сигнала кад нуленым уроннем в условиях гяуссавьгх помех, Устройство работает следующим образом.

На неик зертир-пощий вход элемента сравнения подается полезный сигнал, искаженный аддитивной высокочастотной помехой.

С выхода элемента сравнения 1 с нимается сигнал, пр едставляющий собой разность входного сигнала и сигнала обратной связи, являющегося результатом цифра-аналогового преобразования позиционного днаичкога кода, полученного в предыдущем цикле

pB(30Tb1 устраиства

Гa çíoñòbûé сигнал Е(Г) поступает 5 на вход вероятностных реле 2 и 3, которые преобразуют его в сигналы представляющие собой апостериарные с!о вероятности того, что сигнал Я(ь) больше кванта преобразования ц, или меньше (-О) соответственно.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для получения производных по времени от медленно изменяющихся сигналов, искажеккьгх помехами.

Известка дифференцирующее устройство, содержащее элемент сравнения, соединенный с ега выходом ке-!! линейный элемент типа реле, интегратор, сглаживающий филь"..р и блок формирования управляющего сигнала для переключения постоянной времени сглаживающего фильтра Г1 3.

Однако наличие помехи во входном сигнале нарушает режим работы замкнутого контура, и на выходе, несмотря на наличие сглаживающего фильтра, наблюдается значительная флюктуация, Наиболее близким по технической сущности является устройство, содер-жащее элемент сравнения, выход кото-. рого через сглаживающий фильтр соединен с одним из входов интегратора, два других входа которых подключены к источникам постоянного напряжения, выход интегратора через пооогс ый элемент соединен с входом Q -триггера и с управляющим входом реверсивного счетчика, счетный вход которого связан с генератором импульсон через делитель частоты, выход реверсинпого счетчика через цифроаналоговый преобразователь соединен с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого является нходсм устройства (2 3.

Недостаток его также состоит v значительных погрешностях дифферен.циронания при наличии помех.

Цель изобретения — повышение точИОсти дифференцирования г!рл наличии входных помех.

Цель достигается "ем. что дийференцирующее устройство, содержащее элемент сравнения, первый вхоп, которого является входом устройства, ренерсинный счетчик, выход которого через цифра-аналоговь|й преобразователь соединен с вторым входом элемента сравнения, и нелинейныЛ эле p1,!, мент „содержит частотомер. элемент

IUIH и два комг|аратора, а нелинейный элемент выполнен н виде двух вероятностных реле, входы которых соединены с выходом элемента сравнения, а выходы через соответствующий комг.:аратор соединены с входами элемента ИЛИ, с суммиру!ощим и вычитающи-л входами реверсивного счетчика, выход

P,(E(t) q, ч = Р (E(t) < -q, С выхода вероятностного реле 2 сигнал v<(t) поступает на компаратар й, где сраннинается с порогом 0,5, Если P.!(P(t) > 0О,,5, то компаратор вырабатывает импульс, который подастся на вход +1" реверсивного счетчика 6, увеличивая выходкой код счетчика на едккиг-,у. При этом вероятностное реле 2 вознращается в исходное состояние за счет изменения величины эазностного сигнала. Если сиг!!w:. «a входе продолжает нарастать, та при превышении разносткым сигналом квакта преобразования q вероятпостно :. рег:е сработает вторично и

Составитель Г. Осипов

Редактор А. Долинич Техред О.Неце Корректор Г.Решетник

Заказ 3257/34 Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1092

Таким образом, вероятностное реле

2 позволяет в условиях помех принять наиболее правильное решение о превышении сигналом 6(+) кванта преобразования q.

Аналогично устройство работает и при уменьшении входного сигнала, когда на выходе элемента сравнения 1 появляются отрицательные приращения сигнала. При переходе сигнала () через уровень (- ) срабатывают вероятностное реле 3 и .компаратор 5, на вход "-1" счетчика 6 подается импульс, уменьшающий выходной код счетчика на единицу. !5

Поскольку используемое вероятностное реле определяет положение сигнала (1) по отношению к нулевому уровню, необходимо предварительно сместить этот сигнал на величину 20 кванта преобразования q, в область отрицательных значений для вероятностного реле и в области положительных значений для вероятностного реле.

Изменение кода отрабатывается цифра-аналоговым преобразователем 7 и подается на инвертирующий вход элемента сравнения 1, замыкая цепь обратной связи.

523 4

Импульсы с компараторов 4 и 5 поступают также на элемент ИЛИ 8, где они объединяются в одну последовательность, которая подается на цифровой частотомер 9, с выхода которого снимаются значения частоты переходов раэностного сигнала через квантованные уровни < и (- ), пропорциональные абсолютной величине производной полезного сигнала по времени. Знак производной определяется в зависимости от того, с какого ком-. паратора снимаются импульсы.

Ввиду того, что вероятностные реле являются инерционными линейными элементами, высокочастотная помеха в выходном сигнале подчеркнута не будет.

ЭФфективность изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство по сравнению с известным 3 j позволяет существенно повысить точность получения производной полезного сигнала за счет подавления высокочастотной помехи вероятностными реле и одновременно получать на выходе значения исследуемого сигнала в двоичном коде.