Дифференцирующее устройство

 

(72) Авторы изобретения

О.П.Русаков, В.Б.Соколовский, Е.И.Кутузов и И.B.Толстиков (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИРУИЩЕЕ УСТРОЙСТВО хи

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования.

Известно устройство,в котором производная определяется как разS ность интегральных значений функции, взятых на соседних интервалах t 1), которое содержит два интегратора,два запоминающих элемента и генератор

10 тактовых импульсов.

Его недостаток — чувствительность устройства к небольшим отклонениям коэффициентов, устанавливаемых на входах интегратора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дифференцирующее устройство, состоящее из инвертора,вход которого является входом устройства, интегратора, вход которого через первый аналоговый ключ подключен к входу устройства, а через второй ключ " к выходу инвертора, ключа разряда накопительного элемента интегратора, счетного триггера, одновибратора и узла задержки импульса. К выходу интегратора подключен запоминающий элемент, с которого снимается выходной сигнал. управление ключами и запоминающим элементом осуществляет счетный триггер, на вход которого поступает опорная частота, равная частоте основной помехи P2).

Недостатками известного устройства являются недостаточное быстродействие (производная вырабатывается в конце каждого четного интервала), а также недостаточная точность, связанная с изменениями частоты помеЦель изобретения — повышение быстродействия и точности.

Цель достигается тем, что д фференцирующее устройство, содержащее интегратор, выход которого соединен с информационным входом первого запоминающего элемента, формирователь

888141

30 импульсов опорной частоты, выход которого связан через одно.".ибратор с первым элементом задержки, второй запоминающий элемент, второй элемент задержки, преобразователь частоты

5 в напряжение, управляемый усилитель и вычнтающий блок, входы которого соединены с выходами соответствующих запоминающих элементов, а выход является выходом устройства, при !О этом вход управляемого усилителя является входом устройства, выход управляемого усилителя соединен с входом интегратора и с входом формирователя импульсов опорной частоты, выход которого через преобразователь частоты в напряжение связан с управляющим входом управляемого усилителя, выход первого запоминающего элемента соединен с информационным вхо;

20 дом второго запоминающего элемента, управляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом первого запоминаю4его элемента и через второй элемент задержки — с входом сброса интегратора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. устройство содержит управляемый усилитель i, интегратор 2, запоминающие элементы 3,4, вычитающий блок

5, формирователь 6 импульсов .опорной частоты, одновибратор 7, элементы

8,9 задержки, преобразователь 10 частоты в напряжение.

Устройство работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступает напряжение Цс, где оно масштабируется <0 соответственно периоду помехи, затем сигнал поступает на интегратор 2,который осуществляет периодическое интегрирование. Команда на сброс интегратора 2 в виде нормированного по 45 длительности импульса поступает с элемента 9. Перед сбросом интегратора

2 производится фиксирование значения интеграла в элементе 3 в момент поступления управляющего импульса с 50 элемент а 8. Перед этим информация о предыдущем значении итеграла,накопленная на предыдущем интервале времени, переносится в блок 4 по команде, поступающей с одновибратора

7.. Таким образом, на выходе блока

5 получается сигнал, соответствующий приращению входного напряжения. Формирователь 6 вырабатывает импульсы опорной частоты, период следования которых равен периоду основной помехи, содержащейся в сигнале, поступающем на вход.С помощью преобразователя 10 осуществляется автоматическая регулировка усиления в соответствии с изменением интервалов интегрирования для стабилизации коэффициента передачи всего устройства.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется повышением быстродействия и точности при изменяющейся частоте помехи.

Формула изобретения

Дифференцирующее устройство,содержащее интегратор, выход которого соединен с информационным входом первого запоминающего элемента, формирователь импульсов опорной частоты, выход которого связан через одновибратор с первым элементом задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия и точности, оно содержит второй запоминающий элемент, второй элемент задержки, преобразователь частоты в напряжение, управляемый усилитель и вычитающий блок, входы которого соединены с выходами соответствующих запоминающих элементов, а выход является выходом устройства, при этом . вход управляемого усилителя является входом устройства, выход управляемого усилителя соединен с входом интегратора и с входом формирователя импульсов опорной частоты, выход которого через преобразователь частоты в напряжение связан с управляющим входом управляемого усилителя, выход первого запоминающего элемента соединен с информационным входом второго запоминающего элемента, управляющий вход которого соединен с выходом одновибратора,вход первого элемента задержки соединен с управляющим входом первого запоминающего элемента и через второй элемент задержки — с входом сброса интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 577540, кл. Q 06 G 7/18, 1976.

2. Дифференцирующее устройство на базе интегрального широтно-.импульсного модулятора.,-Сб. Широкополюсные устройства СВЧ и системы оптимальной обработки сигналов. НГУ-НЭТИ. Новосибирск, 1976 (прототип).