Интегратор

 

ИНТЕГРАТОР, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого через первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, a выход подключен к входу цифроаналогового преобразователя , выход которого является выходом интегратора, о т л и ч аю ,щ и и с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены два инвертора, второй пороговый блок, второй элемент И, триггер и реле, причем входы второго порогового блока и первого инвертора подключены к входу интегратора, выход второго порогового блока соединен с вторым входом первого элемента И и через второй инвертор - с первым входом второго элемента И, второй вход KOTojporo подключен к выходу первого порогового блока, соединенному с входом триггера, выхЪд второго элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход триггера через обмотку реле соединен с шиной нулевого потенциала, вход интегратора подключен к входу интегрирующего усилителя через размыкаюпше контакты реле, замыкающие контакты которого включены между выходом первого инвертора и входом интегрирующего усилителя. ч 0д СЛ СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОИИЬВ °

РЕСПУБЛИК

3цр;С06G 7 18 г

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599399/18-24 (22) 03.06.83 (46) 07.10..84. Бюл. В 37 (72) В.М.Крылов, П.Э.Борицкий, З.И.Уткин и Т.С.Петрова (21) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

"институт инженеров железнодорожного . транспорта (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 903875, кл. G 06 F 7/64, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 942052, кл. G 06 G 7/18, 1982 (прототип). (54)(57) ИНТЕГРАТОР, содержащий ин- . тегрирукиций усилитель, выход которого через первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, реверсивньй счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого являетЯ0„, 111265 ся выходом интегратора, о т л и ч аю,шийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены два инвертора, второй пороговый блок, второй элемент И, триггер и реле, причем входы второго порогового блока и первого инвертора подключены к входу интегратора, выход второго порогового блока соединен с вторым входом первого элемента И и через второй инвертор — с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого порогового блока, соединенному с входом триггера, выход второго элемента И подключен к вычитающему входу Я реверсивного счетчика, выход триггера через ббмотку реле соединен с шиной нулевого потенциала, вход интегратора подключен к входу интегрирующего усилителя через размыкающие контакты O реле, замыкающие контакты которого включены между выходом первого инвертора и входом интегрирующего усилителя.

Изобретение относится к вычислительнбй технике и может быть нсполь- I зовано в автоматических регуляторах н моделирующих устройствах.

Известен интегратор, содержащий четыре сумматора, три блока умножения, четыре регистра и элементы И i1,J, Недостатками данного интегратора являются погрешность, возникающая из-за квантования переменных, и боль- 10 щая сложность устройства;

Наиболее близким по технической

1сущности к предлагаемому является интегратор, содержащий генератор импульсов, двоичный счетчик, цифроана- f5 логовый преобразователь, компаратор, делитель частоты, элемент И и счетчик выход генератора подключен к ,первому входу элемента И и через двоичный счетчик к входу цифроанало- О гового преобразователя, выход которо" го через компаратор соединей с вторым входом элемента И, вход делителя частоты присоединен к выходу элемента И, а вьщод — к входу счетчика $23. . Недостатком известного устройства является зависимость точности от стабильности частоты генератора и от разрядности цифроаналогового преобразователя, кроме того, точность устройства резко падает при интегрировании изменяющегося напряжения.

При интегрировании в течение длительного интервала времени трудно обеспечить высокую точность.:

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности интегрирования. .Поставленная цель достигается тем, что в интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого через первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом интегратора, введены два инвертора, второй пороговый блок, второй элемент И, триггер и реле, причем входы второго порогового блока50 и первого инвертора подключены к входу интегратора, выход второго порогового блока соединен с вторым входом первого элемента И и через . второй инвертор - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого порогового блока, соединенному с входом

1117658 3 триггера, выход второго, элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход триггера через обмотку реле соединен с шиной нулевого потенциала, вхоц интегратора подключен к входу интегрирующего усилителя через размыкающие контакты реле, замыкающие контакты которого включены между выходом первого инвертора и входом интегрирующего усилителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема интегратора; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая его работу.

Интегратор (фиг.1) содержит ин" тегрирующий усилитель 1, пороговые блоки 2 и 3, инверторы 4 и 5, элементы И 6 и 7, триггер 8, реле 9, реверсивный счетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11.

Интегратор работает следующим образом.

Перед началом интегрирования в реверснвный счетчик 10 записываются начальные условия в двоичном коде, которым соответствует нулевое напряжение на выходе двухполярного цифроаналогового преобразователя

Триггер 8 со счетнь1м входом находит-. ся в нулевом состоянии, обмотка реле

9 не возбуждена. При интегрировании напряжение с входа устройства через размыкающие контакты реле 9 поступает на вход интегрирующего усилителя

1, который начинает его интегриров.,ать.

Одновременно входное напряжение (для определенности предположим,что оно положительное) поступает на пороговый блок 3 с нулевым порогом срабатывания. На его выходе появляется логическая "1 ("0" при отрицательном входном напряжении), которая поступает на второй вход элемента И 7

B через инвертор 5 — на первый вход элемента И 6.

Напряжение с выхода интегрирующе- ° го усилителя 1 подается на вход порогового блока 2 с двумя порогами срабатывания +V и — ч (фиг.2). При достижении напряжением значения - v (при положительном входном напряжении).или + v (при отрицательном) на выходе порогового блока 2 появляется логическая "1".:При этом на выходе элемента И 7 также появляется "1", которая поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, увели,чивая его содержимое на "1". На выСоставитель С. Белан

Редактор P,Öèöèêà Техред Л. Коцюбняк

Корректор; О.Луговая

Заказ 7222/34 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11176 ходе цифроаналогового преобразователя 11 появляется положительное напряжение.

Кроме того, логическая "1" с выхода порогового блока 2 проходит на вход триггера 8, который при этом переходит в единичное состояние, срабатывает реле 9 ° После этого на вход интегрирующего усилителя 1 через замыкающие контакты реле 9 поступает 1б проинвертированное анапоговым инвертором 4 входное напряжение. Напряжение на выходе интегрирующего усили теля 1 начинает постепенно расти (сначала уменьшается от - до О, затем увеличивается до + К Как только это напряжение достигает значения +V, срабатывает пороговый блок 2, логическая "1" с его выхода поступает на вход триггера 8, который переходит о в нулевое состояние, реле 9 переходит в исходное состояние. Логическая "1" с выхода порогового блока 2 через элемент И 7 проходит на суммируищий вход реверсивного счетчика 10, содер- жимое которого увеличивается еще на

"1". Это приводит к росту положитель" ного напряжения на выходе цифроана,логового преобразователя 11.

При изменении полярйости .входного сигнала с положительной на отри58 4 цательную интегратор функционирует аналогично, с той лишь разницей,что на выходе порогового блока 3 присутствует логический "0", который запрещает прохождение импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика

10 через элемент И 7 и разрешает - на вычитающий (при помощи инвертора 5 и элемента И 6). Поэтому содержимое счетчика с каждым пришедшим от порогового блока 2 импульсом уменьшается на "1", что приводит сначала к уменьшению положительного, а затем к росту отрицатепьного напряжения на .выходе цифроаналогового преобразователя 11.

Точность интегратора определяется в основном лишь порогом срабатывания порогового блока 2 и разрядностью реверсивного счетчика 10 и цифроаналогового преобразователя 11, Точность при интегрировании как постоянного, так и изменяющегося входного напряжения не уменьшается прн длительном времени интегрирования.

Использование интегратора позволяет повысить точность измерения и надежность работы sa счет упрощения цены циклического преобразования.

Технико-экономический эффект от применения интегратора обусловлен по вышением Фочности и надежности.