Частотно-импульсное дифференцирующее устройство

 

оы ОЮФнвл

О П И С ГГ-""И- -Ё--

Союз Советских

Социалистических

Ркпублик

39555

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СЕЙ ВТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 171077 (21) 2531173/18-24 (51)м. кл.

G 06 G 7/18 с присоединением заявки Но

Государственный коиитет

СССР но яелаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050680. Бюллетень М21 (53) УДК 681 335. . 4 (088. 8) Дата опубликования описания 0506,80 (72) Авторы иэобрвтемия

M.A, Гаврилюк, T.Ã. Галамай, В,Б. Дудыкевич и И.И Уланова (71) Заявитель (5 4 ) ЧАСТОТН СИИПУЛЬСН ОЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

1 !

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам дифференцирования частотно-импульсных сигналов по невременному аргументу. 5

Известны частотно-импульсные дифференцирующие устройства (11, предНазначенные для дифференцирования по невременному аргументу и содержащие блоки дифференцирования по вре- 10 менному аргументу и делительный блок.

Недостатком устройства является сложность конструктивной реализации при высоких требованиях к точности дифференцирования. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является частотно-импульсное дифференцирующее . устройство (2), содержащее дифференцируюший блок, подключенный вхо- 2О дом к первому входу устройства и соединенный частотно-импульсным выхором с частотным входом умножителя частоты, подключенного выходом к счетному входу первого реверсивного 25 счетчика, соединенного входами управления реверсом со знаковыми выхода ми дифференцирующего блока, а выхода ми разрядов к цифровым входам первого двоичного умножителя, выход ко- щ торого соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, подключенного суммирующим входом к вто.рому входу устройства, а выходами разрядов — к цифровым входам второго двоичного умножителя. Выход последнего соединен с выходом устройства н вторым частотным входом умножителя частоты. Устройство содержит также знаковый блок, выполненный на распределителях импульсов и знаковых триггерах, осуществляющий дополнительные переключения режимов работы реверсивных счетчиков в зависимости от знака входных частотно-импульсных сигналов. Устройство предназначено для дифференцирования по невременному аргументу. Его выходная частота F определяется соотнспаением х

И,„87 (t) вы * к„у, и, е где 14 - коэффициент пересчета реверсивных счетчиков;

К, - коэффициент передачи дифференцирующего блока;

Р, - эталонная частота;

Г(%),Ãô) - частотно-импульсные сигналы на первом и втором входах устройства..

739555

55

Формула изобретения

Недостаточная точность дифференцирования по невременному аргументу обусловлена величиной коэффициента передачи, а сложность конструкции - сложностью реализации умножителя частоты в виде блока умножения двух частотно-импульсных сигналов.

Целью изобретения является повышение точности работы и упрощение устройства, С этой целью в частотно-импульсном дифференцирующем устройстве, содержащем дифференцирующий блок, подключенный входом к первому входу устройства, а частотно-импульсным выходом к частотному входу умно- 15 жителя частоты, подключенного выходом к счетному входу первого реверсивного счетчика, соединенного вхо. дами управления реверсом со знаковыми выходами дифференцирующего блока, щ а выходами разрядов — к цифровым. входам первого двоичного умножителя, выход которого соединен с вычитающим, входом второго реверсивного счетчика, подключенного суммирующим входом к второму входу устройства, а выходами разрядов — к цифровым входам второго двоичного умножителя соединен ного выходом с выходом устройств, цифровые входы умножителя частоты дополнительно подключены к выходам разрядов второго реверсивного счетчика.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит дифференцирующий блок 1, умножитель частоты

2 (в виде двоичного умножителя), первый 3 и второй 4 реверсивные счетчики, первый 5 и второй б двоичные умножители и знаковый блок 7. 40

Блок 1 соединен входом с первым входом устройства и подключен частотно-импульсным выходом к частотному входу умножителя 2. Выход умножителя 2 соединен со счетным выходом счетчика 3, подключеного выходами управления реверсом к знаковым выходам блока 1. Выходы разрядов счетчика 3 через умножитель

5 соединены с вычитающим входом счетчика 4, подключенного суммирующим входом ко второму входу устрой- ства. Выходы разрядов счетчика 4 соединены с цифровыми входами умножителей. 2 и б. Выход умножителя б соединен с выходом устройства. Входы знакового блока 7 соединены с входами устройства. Частотные входы умножителей 5 и б подключены к вхо-, ду эталонной частоты.

Устройство работает следуюшим образом.

- Входной сигнатур Щ поступает на х вход дифференцирующего блока 1, частота следов а ни я имп уль сов на выхо(де которого равна (кЮ

F1(t)K1 dt где К1 - коэФфициент передачи блока 1, На выходе умножителя 2, подключенного чаСтотным входом к выходу блока 1, Формируется частота.С ()М»Ю

2 И

lB где H<(I.) — значение числа, записанного в счетчик 4 к моменту времени; (Частотно-импульсная последователь— ностьГ(1)с выхода умножителя 2 поступает на счетный вход счетчика 3, выходной код которого определяется выражением

3 .1 2 ) . о

Этот выходной код управляет умножителем 5, частота следования импульсов на выходе которого равна

f0Nú )

Ff((.) * — „

На входы счетчика 4 поступают сиг. нал p (1),с выхода умножителя и сигнал

F(6)- со второго входа устройства.

11оскольку в установившемся режиме работы устройства F (<) = Г (Ц (что обеспечивается наличием контура отрицательной обратной связи), то текущее значение кода N4(t) в счетчике 4 равно

Н F>(t)

И»(М =—

4 К„ ДP (t) и соответственно выходной сигнал устройства Г ) на выходе умножителя б, управляемого кодом счетчика 4, равен

М дР„(t)

F Ю= — —" вь1х KÄ d7< ( т. е. предложенное устройство по .сравнению с прототипом эа счет увеличения коэфФициента. передачи позволяет повысить точность Формирования производной по невременному аргументу. Кроме того, yпрощнение конструктивной реализации умножителя частоты 2 позволило упростить техническую реализацию частотно-импульсного дифференцирующего устройства.

В макете данного устройства, выполненного на микросхемах серии 155 .погрешность от дифференцирования не превышает трех единиц младшего разряда.

Частотно-импульсное дифференцирующее устройство, содержащее дифференцирующий блок, подключенный входом к первому входу устройства и соединенный частотно-импульсным выходом с частотным входом умножителя частоты, подключенного выходом к счет .ному входу первого реверсивного счет739555

Составитель С. Казинов

Редактор Л. Утехина Техред Н.Ковалева Корректор М, Шароши

Заказ 2928/44 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал tltIII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чика, соединенного входами управлени я рев ерсом со знаковыми выходами днфференцирующего блока, выходами разрядов с цифровыми входами первого двоичного умножителя, выход которого соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика, подключенного суммирующим входом к второму входу устройства, а выходами разрядов — к цифровым входам

1второго двоичного умножителя, соединенного выходом с выходом устройства о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и упрошения устройства, цифровые входы умножителя частоты подключены к выходам разрядов второго реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов Р.Г. Техника частотноимпульсного моделирования. М., Ма- . шиностроение, 1969, с. 182.

2. Авторское свидетельство СССР

9 386403, кл. 0 06 G 7/18, 1971 (прототип) .