Устройство для определения знака производной

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и в цифровых измерительных приборах. Повышение быстродействия достигнуто за счет формирования и логической обработки пилообразного колебания малого размаха, в среднем воспроизводящего (отслеживающего) входной сигнал. Это колебание формируется с помощью цифроаналогового преобразователя 12, компаратора 1 и логических элементов, переключающих напраление счета двоичного счетчика 3 в зависимости от знака разности между входным сигналом и сигналом цифроаналогового преобразователя. Знак производной фиксируется триггером 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) 2 Ai (51) 5 G 06 G 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l ) 4423572/24-24 (22) )0,05.88 (46) 23.02.90. Вюл. И - 7 (72) Л.А.Линник, Е.В.Хоменко, А.В.Чепраков и Л.П.Чумак (53) 681 .3 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР . У 1084823, кл. G 06 G 7/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

11 1427391, кл. G 06 G 7/)8, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕПЕЛЕНИЯ ЗНАКА

ПРОИЗВОДНОЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и в циф2 ровых измерительных приборах. Повьппение быстродействия достигнуто за счет формирования и логической обработки пилообразного колебания малого размаха, в среднем воспроизводяшего (отслеживаюшего) входной сигнал. Это колебание формируется с помошью цифроаналогового преобразователя 12, ком— паратора 1 и логических элементов, переключающих направление счета двоичного счетчика 3 в зависимости от знака разности между входным сигналом и сигналом цифроаналогового преобразователя. Знак производной фиксируется триггером 2, 2 ил.

1545232

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и в цифровых измерительных приборах.

Цель изобретения - повьш ение быстродействия.

На фиг,l изображена схема устройства; на фиг,2 — эпюры напряжений.

Устройство содержит компаратор 1, первый триггер 2, счетчик 3, генератор 4 импульсов, второй триггер 5, формирователи 6 и 7 импульсов по положительному и по отрицательному... фронту, элементы 8 и 9 задержки, эле- 15 менты И 1 0 и ll, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, регистр 13, элемент 14 сравнения.

Устройство работает следующим об" разом. 20

На первый вход компара тора .. l поступает входной сигнал (фиг.2, а, О .

Второй триггер 5 после включения источника питания может находиться в произвольном состоянии. Пусть он-на- 25 ходится в нулевом состоянии, т.е, на

его прямом выходе присутствует сиг-. нал логического нуля (фиг.2, ж) . Тогда импульсы с выхода генератора 4 импульсов проходят через второй элемент И 11 на суммирующий вход счетчика 3 ° Содержимое счетчика 3 увеличивается с приходом каждого импульса, Поэтому на выходе UAII .12 присутствует линейно-возрастающий аналоговый сиг15 нал (фиг, 2, а, II) ° Как только сигнал . с выхода gAII 12 превысит входной сигнал, на выходе компаратора 1 возникает сигнал логической единицы (фиг.2,б), по переднему фронту которого выходной 10 код счетчика 3 запоминается в регистре 13 и формирователь 6 формирует узкий импульс (фиг,2, в), который проходит через элемент 8 задержки (фиг.2, д) и поступает на Я-вход триг-45 гера 5, устанавливая его в единичное состояние (фиг.2, ж). После установки триггера 5 в нулевое состояние им-. пульсы с выхода генератора 4 проходят через первый элемент И 10 на вычитаю50 щий вход счетчика 3. Поэтому аналоговый сигнал на выходе ПАП 12 начинает линейно уменьшаться. На выходе элемента 14 сравнения присутствует сигнал логической единицы, если содержимое регистра меньше содержимого счетчика. Сигнал с выхода элемента 14 сравнения поступают на D âõîä первого триггера 2. Как только аналоговый сигнал на выходе IIAII 12 становится меньше входного сигнала, на выходе компаратора l формируется отрицательный фронт сигнала. Этим отрицательным фронтом первый триггер 2 устанавливается в состояние, соотв етс твующее сигналу на выходе элемента 14 сравнения. Если входной сигнал возрастает или остается постоянным, то в момент, когда сигнал ПАП 12 становится меньше входного, выходной код счетчика 3 больше (или равен) кода регистра 13.

Поэтому на выходе элемента 14 сравнения присутствует сигнал логической единицы и по отрицательному фронту сигнала на выходе компаратора 1 первый триггер 2 взведен в единичное состояние (фиг.2, з) ° Если же входной сигнал убывает, то в момент, когда сигнал ЦАП 12 становится меньше входного, содержимое счетчика 3 становится меньше содержимого регистра 13.

Поэтому на выходе элемента 14 сравнения присутствует сигнал логического нуля и по отрицательному фронту сигнала на выходе компаратора 1 первый трш г:р 2 установлен в нулевое сост .:.ие,Кроме того, по отрицательному фронту сигнала на выходе компаратора (фиг.2, б) формирователем 7 сформирован узкий импульс. (фиг.2, г), который, пройдя элемент 9 задержки (фиг ° 2, е), переводит триггер 5 в нулевое состояние. Импульсы с выхода генератора 4 импульсов вновь начинают поступать через второй элемент И 11 на суммирующий вход .счетчика 3. Аналоговый сигнал на выходе ПАП 12 вновь начинает возрастать, и цикл вновь повторяется, т,е происходит колебание в малых пределах аналогового сигнала с выхода ЦАП 12 относительно уровня входного сигнала.

Следует отметить, что гри включении устройства счетчик 3 может ус-. тановиться в произвольное состояние, в произвольное же состояние устанавливается второй триггер 5. Поэтому входной сигнал и сигнал с выхода ПАП

12 могут "расходиться". Но счетчик 3 либо переполняется, либо обнуляется и указанные сигналы сближаются до совпадения их уровней, после чего работа схемы происходит, как описано выше. Поэтому в схеме отсутствуют цепи начальной установки.

В известном устройстве минимальнпериод выдачи отсчетов равен 0,75

5 пилообразного напряже15 периода ния.

В предлагаемом устройстве при том же частотном спектре входного сигнала период выдачи. отсчетов может быть уменьшен в 1,7 раза, что характеризует положительный эффект, Формула изоб ретения

С

Устройство для определения знака производной, содержащее компаратор, первый вход которого является входом устройства, первый триггер, С-вход которого соединен с выходом компаратора, а выход является выходом устройства, счетчик, генератор импульсов, второй триггер и формирователь импульса по положительному фронту, вход которого соединен с выходом компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с пелью повышения быстро- . действия, в него введены первый и второй элементы задержки, формирователь импульса по отрицательному фронту, два элемента И, цифроаналоговый преобразователь, регистр и элемент

45232 6 сравнения, при этом выход формирователя импульса по положительному фронту через первый элемент задержки соединен с S-входом второго триггера, выход компаратора через последова тельно соединенные формирователь импульса по отрипательному фронту и второй элемент задержки соединен с

1п.R-входОм второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, а выходы подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам счетчика, выход которого соединен с информационным входом регистра, с первым входом элемен20 та сравнения и через цифроаналоговый преобразователь — с вторь м входом компаратора, выход которого соединен с входом записи регистра, выход которого соединен с вторым входом элемента сравнения, выход которого соединен. с D-входом. первого триггера.