Цифровое дифференцирующее устройство

 

.r т (72) Авторы изобретения

В. В. Хиценко и N.ß. Масленков (71) Заявнтель (54) ЦИФРОВОЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано

s быстродействуюших системах управления, в которых необходима информапия о производной от выходного сигнала системы.

Известно устройство для многократного дифференцирования входного сигнала $1)

Недостатком устройства является высокая сложность, определяемая наличием

Ф большого числа решаюших усилителей и

46 малое быстродействие.

Известно устройство, содержашее два регистра, сумматор и блок управления (2j.

Недостатком устройства является небольшое бь1стродействие.

lS

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что цифровое дифференпируюшее устройство, содержашее первый, второй регистр ры, первый сумматор, причем информационный вход устройства подключен к входу первого регистра, выход которого соединен с входом второго регистра, выход кьторого подключен к первому информациои ному входу первого сумматора, дополни» тельно введены третий, четвертый н пя тый регистры и второй и третий сумматоры, причем выход второго регистра со единен с входом третьего регистра, выход которого соединен с входом четвертого регистра, выход которого соединен с вторым информационным входом первого сумматора, выход которого подключен к первсму информационному входу второго сумматора, выход которого соединен с выходом устройства, а второй информационный вход - с выходом третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого регистра, а второй вхоа— с выходом пятого регистра, вход которого подключен к awrîäó четвертого регистра.

В основу работы устройства положена следутошая математическая зависимость: dU у U j q и 4аа%1 *и 4я) 4t Ф 6 4м

932492

3 где К вЂ” масштабный коэффициент, () — отсчет сигнала в 4 -ый момент

1 времени, - номер выборки входного сигнала, 2й -, число точек, участвукяцих в вычислении производной.

Условием правильного вычисления производной является нахождение между наиболее удаленными точками отсчета не более одного экстремума. С достаточной 10 степенью точности можно ограничиться двумя первыми слагаемыми.

На чертеже представлена функпиональ ная схема устройства.

Устройство содержит регистры 1 . 5 ts и сумматоры .6 - 8.

Устройство работает следующим образом.

Вкоаной кок заносится в первый из регистров. Следующее значение кода . 20 вновь записывается в первый регистр, а предыдущее содержимое последнего переписывается во второй регистр и так далее.

Таким образсм, в любой момент вре- 25 мени во всех регистрах находятся последовательные значения выборок входного кода. Реализация устройства, выполняющего вычисления производной Ilo зависимооти (1), требует одновременного исполь е зования пяти величин, четыре иэ которых непосредственно участвуют в вычислении.

Выходы регистров 1 и 5 соединены с выходами сумматора 7, а выходы регистров 2 и 4 - с входами сумматора 6. Выходы сумматоров 6 и 7 с соответствующим взаимным сдвигом на один разряд подаются на входы сумматора 8, на выходе которого образуется сумма, соответствующая величине производной, для сигнала, выборка которого находится в регистре 3.

I а

Производная определяется по нескольким выборкам, что позволяет достичь высокого быстродействия. Вместе с тем помехи не вызывают существенного изменения величины производной за счет интеко рального ее определения.

Формула изобретения цифровое дифференцирующее устройство, содержащее первый, второй регистры, первый сумматор, причем информационный вход устройства подключен к входу первого регистра, выход которого соединен с входом второго регистра„ выход которого подклкнен к первому информационному входу первого сумматора, о т л и ч a— ю m е е с я тем, что, с целью повышевщ быстродействия, оно содержит третий, четвертый и пятый регистры и второй и третий сумматоры, причем выход второго регистра соединен с входом третьего регистра, выход которого соединен с входом четвертого регистра, выход которого соединен с вторым информационным входом. первого сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу второго сумматора, выход которого соединен с выходом устройства, а второй информационный вход - с выходом треть

er о сумматора, первый вход которого соединен. с выходом первого регистра, а второй вход - с выходсм пятого регистра, вход которого подключен к выходу четвертого регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетецьство СССР

l4 568952, кл. 606 Е 7/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 729893, кл. 606 Г 7/18, 1978. (прототиц) .

932492

Составитель Л. Логачева

Редактор E. Папп Техред М. Рейвес Корректор С. Шекмар

Заказ 3785/69 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного ксмитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4