Устройство для дифференцирования частотно-импульсных сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,„,SU;» 1203520 (5114 С: 06 F 7 64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ описАник NsoEipETEHHR 1:",(Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r (21) 3770773/24-24 (22) 10„07.84 (46) 07.01.86. Бюл, Ф 1 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.Б.Давыдов, Б.Н.Приходько, Ю.П.Сайдов и Ю.А.Торопов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 624244, кл. G 06 J 3/00, G 06 G 7/18, 1976.

Карпов P.Ã. Техника частотноимпульсного моделирования, 1969, с. 166. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее генератор опорной частоты, первый триггер, прямой выход которого соединен с входом формирователя импульсов, а инверсный выход — с управляющим входам ключа„ выход которого соединен с счетным входом счетчика, вход обнуления которого подключен к выходу первого эле— мента задержки, два преобразователя кода в напряжение и два операционных усилителя, атлич ающе ес я тем, что, с целью повьппения быстродействия при представлении результата в аналоговой форме, оно содержит второй триггер, реверсивный счетчик, три регистра памяти, управляемый источник опорного напряжения, третий и четвертый преобразователи кода в напряжение, третий операционный усилитель, второй и третий эквиваленты задержки и дешифратор нуля, при этом единичный вход первого триггера является входом устройства, выход генератора опорной частоты соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с счетным входом реверсивного счетчика, установочный вход которого подключен к выходу счетчика и соединен с информационным входом первого регистра памяти, выход которого -соединен с информационным входом второго регистра памяти и с кодовыми входами первого и второго преобразователей кода в напряжение, выход реверсивного счетчика соединен с информационным входом третьего регистра памяти и через дешифратор нуля с единичным входом второго триггера, выходы второго и третьего регистров памяти соединены с кодовыми входами соответственно С третьего и четвертого преобразователей када в напряжение, прямой выход второго триггера соединен с входом управления сложением-вычитанием реверсивного счетчика, прямой и инверсный выходы второго триггера соеди— нены с входами задания знака управляемого источника опорного напряжения, CA выход которого соединен с аналоговым Ь© входом четвертого преобразователя ко- 1 ф да в напряжение, выход которого соединен с аналоговым входом третьего преабразавате,пя кода в напряжение, последовательно с которым включены первый и второй преобразователи, а в параллельно первому, второму и третьему преобразователям включены соответственно первый, второй и третий операционные усилители, выход последнего из которых является выходом устройства, выход формирователя

1203520

6T ii кт т импульсов соединен с входом второго элемента задержки и с входом управления записью второго регистра памяти, выход второго элемента задеряки соединен с входом третьего элемента задержки, с входами управле— ния записью первого и третьего регистров памяти и подключен к синхронизирующему входу управления источника опорного напряжения, выход третьего элемента задержки соединен с входом первого элемента задержки и с входом управления установкой реверсивного счетчика, выход первого элемента задержки соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Цель изобретения — повышение быстродействия при представлении результата в аналоговой форме.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — схема уп— равляемого источника опорного напряжения.

Устройство содержит триггер 1, формирователь 2 импульсов, ключ 3, генератор 4 опорной частоты, счет-чик 5, реверсивный счетчик 6, регистр 7 памяти, преобразователи 8 и 9 кода в напряжение, регистр 10 памяти, элемент 11 задержки, регистр 12 памяти, управляемый источник 13 опорного напряжения, элементы 14 и 15 задержки, дешифратор 16 нуля, триггер 17, преобразователи 18 и 19 кода в напряжение, операцион— ные усилители 20-22.

Управляемый источник 13 опорного напряжения содержит элементы И 23 и 24, триггер 25, реле 26 с контактами 26, источники 27 и 28 эталонного напряжению.

В устройстве реализуется зависимость

2. Устройство по п„ 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что управляемый источник опорного напряжения содержит два элемента И, триггер,. геле и источники эталонного положительного и эталонного отрицательного напряжения, выходы которых через замыкающий и размыкающий контакты реле соединены с выходом управляемого источника, входы задания знака соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с синхронизирующим входом управляемо— го источника,а выходы — с соответствующими входами триггера, прямой выход которого соединен с обмоткой реле. длительности интерва.— лов между соседними входными импульсами.

Устройство работает следук ..цим образом.

Б начальный момент р. -го промежутка времени триггер 1 находится в единичном состоянии, триггер 17 и счетчик 5 обнулены, в реверсивном счетчике 6 и регистре 7 памяти предварительно записан код Мт,, периода входной частоты f, определенный в (t -1)-й промежуток времени.

При поступлении очередного входного импульса триггер 1 перебрасывается в нулевое состояние, ключ 3 открывается и импульсы опорной частоты поступают на входы счетчика 5 и реверсивного счетчика 6. В ревер.ивном счетчике 6 импульсы вычитаются из предварительно записанного в него кода Я-г,,, соответствующего длительности 1 . При поступлении следующего входного импульса первый триггер 1 перебрасывается в единичное состояние, ключ 3 закрывается и в счетчике 5 формируется код Hyi, а в реверсивном счетчике 6 формируется код разности 1ьс =1"т т

1-1

Если Т, T;,, происходит обнуление реверсивного счетчика 6, которое

1203520 4 элемент 15 задержки, обнуляет счетчик и триггеры 1 и 17.

В Я+1)-й момент. времени процесс измерения повторяется. фиксирует дешифратор 16 нуля и выдает сигнал, переводящий триггер 17 в единичное состояние. При этом реверсивный счетчик 6 переходит в режим сложения импульсов опорной

5 частоты, а в управляемый источник 13 опорного напряжения подается сигнал смены знака опорного напряжения. При переходе триггера 1 в единичное состояние на выходе формирователя 2 фор- 10 мируется импульс, который переписывает содержимое регистра 7 памяти, код,,, в регистр 10 памяти. Этот же импульс, пройдя элементы 11 и 14 задержки переписывает содержимое 15 счетчика 5, код ., в регистр 7 памяти, а содержимое реверсивного счетчика б, код Я -,, в регистр 12 памяти и одновременно подключает к аналоговому входу преобразователя 18 напряжение управляемого чсточника 13 опорного напряжения, знак которого определяется положением триггера 17.

N т; и, -к,: — - — ил т! 1 Ti

30

Выходной ток преобразователя 18 пропорционален разности интервалов Ь Т.

Затем импульс управления, пройдя элемент 14 задержки, переписывает содержимое счетчика 5 в реверсивный счетчик 6, после чего, пройдя через

Таким образом, в каждый а -й промежуток времени в регистре 7 памяти записан код текущего периода входной частоты Я ;, в регистре 10 памяти — код предыдущего периода М,.,, а в регистре 12 памяти — код разности периодов Яд 1.

Напряжение на выходе операционного усилителя 20 мАт; Bw

Напряжение на выходе операционного усилителя 21

На выходе операционного усилителя 22 напряжение

<Т;

"Ьыхз=

;-, т; и, следовательно, пропорционально производной по времени частотноимпульсного сигнала.

1203520.

Составитель Г.Осипов

Техред М.Надь Корректор С.Черни

Редактор В.Петраш

Заказ 8418/52 Тираж 709 Подписное

BHHHEf 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