Дифференцирующе-сглаживающее устройство

 

ни 56Î236

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Свае Свввтскив

Свциалистичесва

Рвссублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.02.76 (21) 2328538/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2 С 06G 7/18

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 27.06.77 (72) Автор изобретения

М. Б. Никифоров

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕ-СГЛАЖИВАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Государственный комитет

3 Приоритет

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, искаженных помехами.

Известно частотно-импульсное дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее две частотно-импульсных следящих системы с разными постоянными времени и вычитающее устройство (1).

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и значительные принципиальные ошибки.

Известно также наиболее близкое по техническому решению к изобретению устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, выход которого через первый преобразователь кода в частоту подключен к своему входу вычитания, и второй реверсивный счетчик, выход которого через второй преобразователь кода в частоту подсоединен к первому входу блока вычитания (2) .

Однако это устройство имеет значительную инерционность и низкую точность.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Это достигается тем, что дифференцирующе-сглаживающее устройство содержит третий преобразователь кода в частоту и знаковый переключатель, информационный вход которого через третий преобразователь кода в частоту, выход кото;;ого является информационным выходом устройства, подключен к выходу первого реверсивного счетчика, выходы знакового переключателя — к входам сложе5 ния и вычитания второго реверсивного счетчика, а его управляющий вход — к знаковому выходу блока вычитания, который является знаковым входом устройства, информационный выход блока вычитания соединен с вхо10 дом сложения первого реверсивного счетчика, а второй вход блока вычитания служит входом устройства.

Блок-схема дифференцирующе-сглаживающего устройства приведена на чертеже.

15 Устройство содержит блок 1 вычитания, реверсивные счетчики 2 и 3, преобразователи 4, 5 и 6 кода в частоту и знаковый переключатель 7.

В устройстве шина входного сигнала соеди20 иена с входом блока 1 вычитания, знаковый выход которого подключен к входу знакового переключателя 7 и к выходной шине устройства, а частотный выход — к входу реверсивного счетчика 2, выходами связанного с вхо25 дами преобразователей 4 и 5 кода в частоту.

Выход одного нз преобразователей подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 2, выход другого — к входу знакового переключателя 7 и к выходной шине, а выхо30 ды знакового переключателя — к входам реверсивного счетчика 3. Выходы этого счетчика подсоединены к входам преобразователя 6 кода в частоту, выход которого подключен к входу блока 1 вычитания.

Работает устройство следующим образом.

Входной сигнал F(t) на блоке 1 вычитания сравнивается с сигналом обратной связи

Р„Я, выделенная разность F ())=F„(Ц— — F><(t) поступает на вход следующей системы, состоящей из реверсивного счетчика 2 и преобразователя 4 кода в частоту 4.

Код счетчика 2

t F

N.{t)= I F,(t) N. (t) Ä dt, 0 где и — число разрядов счетчика 2;

F0 — опорная частота преобразователя 4;

2>с

Т), = — — постоянная времени следящей

Fo системы, с помощью преобразователя 5 преобразуется в выходную частоту F,(t) и интегрируется в

t счетчике 3, образуя код /) ос= (гЖ. Код ос

0 в блоке 6 преобразуется в частоту обратной связи

560236

Принципиальная ошибка устройства выражается через коэффициент ошибок Ф >г { ) л(4 — — i

5 =2 где

T TT T с» 12 >

10 Тз 2Т Т„ тэ= — ——

k k

Отсюда следует, что увеличивая величину k точность дифференцирования может быть значительно повышена, а следовательно, и быстродействие.

Сглаживающие качества устройства оцениваются коэффициентами сглаживания гармонической помехи, приложенной к входу устройства или к входу фильтра К тт, ФДСУ {t))) = to> СУ (")) =—

k и

Заданные точность, быстродействие и сглаживающие качества предлагаемого устройства обеспечиваются выбором параметров

Т и k.

F„«)= IF,«)dt= — VF,«)dt, 2т где Т = — — постоянная времени интеграсО тора цепи обратной связи, состоящего из блоков 3 и 6.

Решая уравнения () () F0t: () >

F„«) = — )t,«) dt, 0

F (с) У Р о

N, (/) = (Р. (/) — N, (t) dt, 0 получим передаточную функцию устройства

2т

Р

w(p) =

+ и; +Р И

Т ТТ» + +р что соответствует дифференцирующе-сглаживающему устройству II порядка.

Диапазон выходной частоты F„в устройстве составляет 0 — kF0 (гц) и определяется только опорной частотой преобразователя 5 и не зависит от диапазона F„.

Зо

Формула изобретения

Дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, выход которого через первый преобразователь кода в частоту подключен к своему входу вычитания, и второй реверсивный счетчик, выход которого через второй преобразователь кода в частоту подсоединен к первому входу блока вычитания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и бы40 стродействия, оно содержит третий преобразователь кода в частоту и знаковый переключатель, информационный вход которого через третий преобразователь кода в частоту, выход которого является информационным выходом

45 устройства, подключен к выходу первого реверсивного счетчика, выходы знакового переключателя соединены с входами сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, а

его управляющий вход подключен к знаково50 му выходу блока вычитания, который является знаковым входом устройства, информационный выход блока вычитания соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, а второй вход блока вычитания является вхо55 дом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 264006, кл. G 06G 7/18, 1968.

60 2. Авторское свидетельство СССР № 419890, кл. G 06F 7/38, 1972. 560236

Fz (8) .Fg

Составитель Г. Сорокин

Техред Е. Хмелева Корректор Л. Денискина

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1379/16 Изд. Кз 501 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5