Дифференцирующее устройство Советский патент 1989 года по МПК G06G7/18 

4;: СО

сл

00

to

со

Изобретение относится к вычислительной технике.

Цель изобретения - повышение точности дифференцирования и расширение функциональных возможностей за счет определения моментов экстремумов сигнала.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг.2 - времен ные диаграммь, поясняюсще работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, интегратор 2 нуль-орган 3, первый 4, второй 5 и третий 6 делители частоты, с первого по четвертый триггеры 7-10 и элементы И 11-14.

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора на вход дели- теля 4 поступают импульсы с частотой определяемой требуемой точностьюработы устройства, которая определяет также и коэффициент деления делителя 4. Одновременно с пуском устройства триггеры 7 - 9 и делители 5 и 6 устанавливаются в исходное состояние. Исходному состоянию триггера 7 соответствует наличие сигнала на его инверсном выходе. Исходному состоянию триг-30 Сигнал с прямого выхода делителя 5

меньше длительности импульса на выходе делителя 4.

При достижении выходным сигналом интегратора 2 нулевого уровня сраба- тьшает нуль-орган 3. Сигнал с выхода последнего опрокидывает триггер 7. Сигнал с первого выхода триггера 7 поступает на первый вход триггера 8, приводя в состояние, при котором на его выходе появляется сигнал. Одновременно сигнал с первого выхода триггера 7 поступает на шину сброса делителя 5, приводя , ,его в нулевое состояние. Коэффициент деления делителя 5 в два раза больше коэффициент деления делителя 4, поэтому длительность импульса на выходе делителя 5 в два раза больие длительности импульса на выходе делителя 4.

Импульсы с выхода генератора 1 через открытый элемент И 11 поступает на вход делителя 5. При поступлении на вход делителя 5 количества импульсов, равного его коэффициенту деления, делитель 5 срабатывает, на его прямом вьЬсоде появляется сигнал, который поступает на первый вход элемента И 12, Элемент И 14 закрывается

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности дифференцирования. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, интератор 2, нуль - орган 3, первый, второй и третий делители 4, 5, 6 частоты, с первого по четвертый триггеры 7 - 10 и элементы И 11 - 14. Устройство вырабатывает времяимпульсную последовательность на одном из выходов, в зависимости от знака производной, ширина импульсов пропорциональна величине производной. Моменты переброски триггера 10 соответствуют моментам экстремумов. 2 ил. 1 з.п. ф-лы.

геров 8 и 9 соответствует отсутствие сигналов на их выходах. Исходному состоянию делителя 5 соответствует отсутствие сигнала на его выходе, исходному состоянию делителя 6 соот- ветствует наличие сигнала на его выходе. Элементы И 11 и 13 закрыты ввиду отсутствия сигналов на первых входах, соединенных соответственно с выходами триггеров 8 и 9. Элементы И 12 и 14 закрыты ввиду отсутствия сигнала на одном из входов. На выходах устройства сигналы отсутствуют.

При поступлении импульса с выхода делителя 4 на вход запуска интегратора 2 начинается интегрирование входного сигнала, поступающего на первый вход интегратора 2. Интегрировани:е входного сигнала производится в течение интервала времени, соответствую- щего длительности импульса на вызсоде делителя 4. По окончании импульса на выходе делителя 4 производится разряд интегратора 2 эталонным напряжением (элементы, обеспечивающие раз- ряд интегратора 2 с постоянной скоростью, не показаны J, Время разряда интегратора 2 определяется величиной эталонного напряжения и заведомо

поступает также на второй вход триггера 8, приводя его в состояние, при котором на выходе триггера 8 сигнал отсутствует. Элемент И 11 закрывается и импульсы с выхода генератора 1 на вход делителя 5 не проходят.

При поступлении второго импульса с выхода делителя 4 на вход интегратора 2 начинается интегрирование, входного сигнала. Вновь интегрирование производится в течение :интерва- ла времени, равного по длительности импульсу на выходе делителя 4, затем производится разряд интегратора 2 с той же эталонной скоростью.

При достижении выходным сигналом интегратора 2 нулевого уровня срабатывает нуль-орган 3, импульсом с выхода которого опрокидывается триггер 7. Сигнал с второго выхода триггера 7 поступает на первьй вход триггера 9s приводя его в состояние, при котором на выходе триггера 9 появляется сигнал. Одновременно сигнал с второго выхода триггера 7 поступает на ши ну сброса делителя б, приводя его в нулевое состояние.

Параметры делителей 5 и 6 идентичны.

Импульсы с выхода генератора 1 через открытый элемент И 13 поступают на вход Делителя 6. При поступлении на вход делителя 6 количества импульсов, равного коэффициенту деления, делитель 6 срабатывает и на его прямом выходе появляется сигнал, который поступает на вход элемента И 12. Сигнал с выхода делителя 6 поступает также на второй вход триггера 9, перебрасывая его в такое состояние, при котором сигнал на выходе отсутствует Закрьшается элемент И 13 и импульсы с выхода генератора 1 на вход делителя 6 не приходят. Закрьшается также элемент И 14, так как на инверсном выходе делителя 6 сигнал отсутствует

Величина производной входного сигнала характеризуется интервалом времени между срабатываниями нуль-органа 3 и одного из делителей,(5 или 6) между импульсами на выходе делителя 4 .

Последовательность срабатывания нуль-органа 3 и делителей 5 и 6 зависит от знака производной.

При монотонном увеличении входного сигнала информация о величине производной в виде времяимпульсной последовательности появляется на выходе элемента И 12 вследствие наличия сигналов на прямых выходах делителей 5 и 6 (первым срабатывает один из делителей 5 или 6, затем срабатывает нуль-орган З). При уменьшении входного сигнала информация о величине производной появляется на выходе логического элемента И 14 вследствие наличия сигналов на инверсных выходах делителей 5 и 6 (первым срабатывает нуль-орган 3, затем срабатывает один из делителей 5 или 6).

Изменение знака производной приводит к срабатыванию триггера 10.

В последующих циклах определения величины производной входного сигнала порядок работы устройства повторяется .

На временнь1х диаграммах сверху вниз представлено состояние выходов делителя 4, интегратора 2, нуль-органа 3, делителей 5 и 6, триггеров 7 - 9, логических элементов И 12, 14, триггера 10.

Таким образом, определение величины производной входного сигнала производится в предлагаемом устройстве с высокой точностью, обусловленной

5

0

5

наличием одного измерительного канала и одного времязадающего элемента.

Формула изобретения

и четвертьш элементы И, при этом выход генератор Э тактовых импульсов соединен с входом первого делителя частоты и с первыми входами первого и второго элементов И, прямой выход первого триггера соединен с единичным входом второго триггера и с входом сброса второго делителя частоты, прямой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, с нулевым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго делителя частоты, инверсный выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, инверсный выход первого триггера соединен с единичным входом третьего триггера и с входом сброса третьего делителя частоты, выход третьего триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом третьего делителя частоты, инверсный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, а прямой выход - с нулевым входом третьего триггера и с вторым входом третьего элемента И, вход запуска интегратора соединен с выходом первого делителя частоты, выходы третьего и четвертого элементов И являются выходами со- л ответственно положительной и отрица- тельной производной.

.расширения функциональных возможностей за счет определения моментов экстремумов сигнала, устройство содержит дополнительный триггер, единичный и нулевой входы которого сое0

5

0

5

динены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, а вы1&

Составитель Г.Осипов Редактор А.Шандор Техред Л,блийнык;

Заказ 4269/48

Тираж 668

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

ходы являются выходами индикации моментов, экстремумов.

qjq-.

Фи.2

Корректор А.Козориз

Подписное