Дифференцирующее устройство Советский патент 1975 года по МПК G06J3/00 

(54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

. Устройство относится к автоматике и

вычислительной технике и предназначено

,для получения в цифровой форме значений ПервойПроизводной электрического сигнала.

Известны диффере{ сцирующие устройства содержащие аналогондифровой преобразователь следящего типа, счетчик приращений и блок управления. Однако эти устройства имеют низкую точность дифференцирования, зависящую от точности опреде-

. ления экстремумов, которые в этих устройствах определяются на основе усредненных значений приращений на интервале дифференцирования.

Цель изобретения - повышение точности дифференцирования.

Достигается это благодаря тому, что

. в устройстве, содержащем счетчик приращений, выход которого подключен к входу блока выходных вентилей, вход соединен с выходом вентиля, соединенного управляющим входом с выходом триггера, а сигнальнь1м входом с выходом приращений

аналогово-цифрового преобразователя еледяшего типа, введен дополнительный триггер и дифференцирующая цепочка, соединеннагг выходом с входом основного триггера, а входом - с блоком выходных вентилей и выходом дополнительного триггера, входы которого подключены к соответствующим знаковым выходам аналогоцифрового преобразователя следящего типа

. ...-.

На чертеже приведена развернутая блок-схема дифференцирующего устройстЁГа.

Устройство состоит из аналого-ци(| ового преобразователя 1 следящего типа, содержащего трехпозиционный нуль-орга 2, входы которого подключены к входу устройства и выхо/ду формирователя сиг, нала обратной связи 3; вход формирователя 3 соединен с выходом реверсивного счетчика 4, входы сложения 5 и Ьычитания 6 которого подключены к соответствующим выходам вентилей 7 и 8. Входы этих вентилей соединены с выходом генератора тактовых импульсов 9 и с соответствующими выходами нуль-органа 2. Двоичный счетчик щэиращений 10 содержит лриггер 11 управления входом, вентиль 12

счетного входа, соединенный управляющим входом с одним выходом триггера 11. Вы;ход вентиля 12 подключен к входу счетчика 13, выход которого соединен через блок выходных вентилей 14 с цифровым

выходом устройства и /выходным преобразователем цифра-аналог 15. Второй выход триггера 11 через последовательно соединенные ли НИИ/задержки 16-ЗЖ подключен соответственно к шине управления выходными вентилями 14, шине сброса содержимого счетчика 13 и счетному входу триг-/ гера 11, Счетный вход триггера 11, яв- i лающийся управляющим входом счетчика. приращений 10, через управляемый дели- 1 ггель частоты 19 .подключен к выходу генератора тактовых импульсов 9, а сиг- , нальный вход вентиля 12, являющийся j счетным входом счетчика приращений 1О, через схему ИЛИ 20 подключен к соответствующим входам 5 и 6 и установочным входам- триггера 21, соединенного своим выходом через дифференцирующую I цепочку 22 с входом триггера 11.|

Работа устройства дифференцирования происходит следующим образом.

Входной сигнал сравнивается нуль-орг аном 2 с сигналом обратной связи формирователя 3, причем при возрастании входного сигнала импульсы с генератора 9 по-, ступают по входу 5 на вход сложение счетчика 4, а при убывании входного сигнала - на вход вычитание счетчика 4, причем частота следования импульсов по входам 5 и 6 для линейной области харак- теристики преобразователя 1 будет пропорциональной первой производной входного сигнала. Если входной сигнал постоянен (в пределах зоны нечувствительности нуль-органа 2),.то оба вентиля 7, 8 за-, крыты и импульсы с генератора 9 на входы счетчика 4 не проходят.

Счетчик приращений 10 и делитель частоты 19 служат для определения цифрово|ГО -значения производной путем подсчета числа импульсов с одного из входов 5 . или 6 за интервал времени, задаваемый с помощью делителя частоты J.9o Входные импульсы через схему ИЛИ 20 поступают на вход вентиля 12, управляю,щий вход которого соединен с выходом триг- гера 11. При поступлении первого импуль|са с выхода делителя частоты 19 на вхсд триггера 11, вентиль 12 открывается и входные импульсы проходят на вход счетчика 13. При поступлении следующего импульса на вход триггера 11, он изменяет свое состояние и вентиль 12 закрывается. Одновременно с помощью линий задержки 16-18 формируется сигнал переписи кода первой производной с выхода счетчика 13 через ент ли 14 на выход устройства, сигнал сброса на нуль содержимого счетчика 13 и сигнал установки триггера 11 . в первоначальное состояние. После этого цикл работы автоматически повторяется.

Триггер 21 сдужит для формирования сигнала знака производной, при возрастаНИИ входного сигнала (первая производная положительна) он устанавливается в состояние при убывании - в состояние О.

Для фиксации прохождения точек экстр мальных значений сигнала с помощью формирующей дифференцирующей цепочки 2 2, , подключенной к выходу триггера 21, образуется сигнал считывания, который поступает на вход триггера 11 и произво-, ;дит считывание кода со счетчика 13.

Цифро-аналоговый преобразователь 15 служит для получения величины производной в аналоговой форме.

Предмет изобретения

Дифференцирующее устройство, содержащее счетчик приращений, выход которого подключен к входу блока выходных вентилей, а вход соединен с выходом вентиля, соединенного управляющим входом с выходом основного триггера, а сигнальным входом - с выходом приращений аналого-цифрового преобразователя следящего типа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дифференцирования, оно содержит дополнительный триггер и дифференцирующую цепочку,. соединенную выходом с входом основного. триггера, а входом - с блоком выходных вентилей и выходом дoпoлнитeльнc JГo триггера, входы которого соединены с со-, ответствующими знаковыми выходами аналиго-ци4рового преобразователя следящего типа.