Дифференцирующее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 171180 (21) 3007228/18-24 (3! ) М. КП.

G G 7/18 с присоединением заявки № (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

{$3) УДК 681. 335 (088. 8) Опубликовано 070682, Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 07. 06. 82

В.И.Рязанов и Д.ц.Пунсык-йамжило . :-, / т ъ

I з,л I

1 е !

Томский ордена Октябрьской Революцин и офдена

Трудового Красного Знамени политехничес и-=. институт им.С.М.Кирова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮШЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известно устройство, использующее для получения производной метод раз-. вертывающего напряжения, содержащее генератор линейно изменяющегося развертывающего напряжения, нуль-орган и триггер (1).

Недостаток этого устройства заключается в невысоком быстродействии: для выявления приращения функции требуется два цикла развертки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором производная определяется в одном цикле развертки. Для этого последовательно фиксируются моменты времени, в которые развертывающее напряжение совпадает с несмещенным и со смещенным входным напряжением, а полученный интервал времени сравнивается с заданным интервалом,который получался бы при установленном смещении для сигнала с нулевой производной (2).

Недостаток известного устройства состоит, в том, что, во-первыхдиапазон измерения производной ог" раничен крутизной развертывающего напряжения, и, во-вторых, масштаб представления положительных и отрицательных значений производной различен.

Цель. изобретения — расширение дна пазона измерения производной .и повышение точности.

Укаэанная цель достигается тем, что дифференцирующее устройство, 1ð содержащее генератор развертывающего напряжения, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго нуль-органов, сумматор, первый вход которого подключен к

15 шине напряжения смещения а выход—

I к второму входу первого нуль-орга на, вход устройства соединен с вторыми входами сумматора и второго нуль-органа, выход первого нульоргана соединен с нулевым входом первого триггера, выход второго нульоргана - с единичным входом первого триггера и с входом первого одновибратора, первый элемент И, входы которого связаны с единичным выходом, первого триггера и с инверсным выходом первого одновибратора, а также второй элемент И и элемент ИЛИ, соответствующие входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, содержит третий и четвертый

934495 нуль-органы, второй триггер и второй одновибратор, инверсный выход геНератора развертывающего напряжения соединен с первыми входами третьего и четвертого нуль-органов, вход устройства соединен с вторым входом третьего нуль-органа, а выход сумматора — с вторым входом четвертого нульоргана, выход третьего нуль-органа соединен с нулевым входом второго триггера, выход четвертого нуль-органа — с единичным входом второго триггера и с входом второго одновиб.— ратора, инверсный выход которого и единичный выход второго триггера подключены к соответствующим вхо- )5 дам второго элемента И.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на. фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит генератор 1 развертывающего напряжения, имеющий прямой и инверсный выходы, нуль-органы 2 — 5, сумматор 6, триггеры 7 и В, одновибраторы 9 и 10, элементы И 11 и 12, элемент ИЛИ 13.

Устройство работает. следующим образом.

С прямого выхода генератора 1 на нуль-органы 2 и 3 поступает возрастающее развертывающее напряжение, а с инверсного на нуль-органы 4 и

5 — уменьшающееся. Ири возрастании развертывающего напряжения, когда оно достигает значения входного сигнала х(t),срабатывает нуль-орган 2,а при достижении им значения смещенного) входного сигнала х(t)+х,срабатывает нуль-орган 3. Импульсом нуль-органа 2 запускается одновибратор 9 и опрокидывается триггер 7, который импульсом нуль-органа 3 возвращается в 40 исходное состояние.

При достижении уменьшающимся развертывающим напряжением значения смещенного входного сигнала срабатывает нуль-орган 5, а при достижении им 45 значения входного сигнала срабатывает нуль-орган 4. Импульсом нуль-органа 5 запускается одновибратор 10 и опрокидывается триггер 8, который импульсом нуль-органа 4 возвращается в исходное состояние.

Одновибраторы 9 и 10 настроены так, что длительность импульса на их нулевых выходах определяется величиной смещающего напРяжения и кРутизной Раз— вертывающеи функции S (t) т см > где T> — время Развертывания;

S — амплитуда развертывающей функции.

Дифференцирование монотонно убывающего входного сигнала осуществляется с помощью возрастающего развертывающего напряжения и имеет место совпа- 6э дение потенциалов на входах злемен— та И !1, который вырабатывает времяимпульсный сигнал, характеризующий первую разность.

Дифференцирование монотонно возрастающей функции осуществляется с помощью уменьшающегося развертывающего напряжения, в этом случае единичный сигнал, являющийся время-импульсным эквивалентом конечной разности, формируется элементами 4, 5, 8 и 10 и появляется на выходе элемента И 12.

Диапазон производных непрерывной функции, определяемых с помощью предлагаемого устройства, не зависит от крутизны развертывающей функции, а временной эквивалент производных разного знака приводится к одному масштабу. Эти обстоятельСтва определяют технико-экономический эффект от использования изобретения.

Формула изобретения

Дифференцирующее устройство содержащее генератор развертывающего напряжения, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго нуль-органов, сумматор, первый вход которого подключен к шине напряжения смещения, а выход к второму входу первого нуль-органа, вход устройства соединен с вторыми входами сумматора и второго нуль-, органа, выход первого нуль-органа соединен с нулевым входом первого триггера, выход второго нуль-органа с единичным входом первого триггера и с входом первого одновибратора, первый элемент И, входы которого связаны с единичным выходом первого триггера и с инверсным выходом первого одновибратора, а также второй элемент И и элемент ИЛИ,. соответствующие входы которого подключены к выходам первого и второго элементов

И, о т л и ч а и щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения производной и повышения его точности, оно содержит третий и четвертый нуль-органы, второй триггер и второй одновибратор, инверсный выход генератора развертывающего напряжения соединен с первыми входам в третьего и четвертого нуль- органов, вход удтройства соединен с вторым входом третьего нуль-органа, а выход сумматора — с вторым входом четвертого нуль-органа, выход третьего нуль-органа соединен с нулевым входом второго триггера, выход четвертого нуль-органа — с единичным входом второго триггера и с входом второго одновибратора, инверсный выход которого и единичный выход второ934495

ro триггера подключены к соответствующим входам второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Темников Ф.Е.Теория развертывающих систем. М..-Л., Госэнергоиэдат, 1963, с. 92-93.

2. авторское свидетельство СССР

Р 624236, кл. С 06 6 7/18, 1976 (прототип) .

Составитель Г.Осипов

Редактор Л.Филь Техред М.Тепер Корректор И.Муска

Ч

Заказ 3938/46 Тираж 731 Подписное

В 1ИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIlliI 11атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4