Дифференцирующе-сглаживающее устройство Советский патент 1977 года по МПК G06G7/18 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, искаженных помехами.

Известно частотно-импульсное дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержаш,ее две частотно-импульсных следящих системы с разными постоянными времени и вычитающее устройство 1.

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и значительные принципиальные ощибки.

Известно также наиболее близкое по техническому решению к изобретению устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, выход которого через первый преобразователь кода в частоту подключен к своему входу вычитания, и второй реверсивный счетчик, выход которого через второй преобразователь кода в частоту подсоединен к первому входу блока вычитания 2.

Однако это устройство имеет значительную инерционность и низкую точность.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.

Это достигается тем, что дифференцирующе-сглаживающее устройство содержит третий преобразователь кода в частоту и знаковый переключатель, информационный вход которого через третий преобразователь кода в

частоту, выход которого является информационным выходом устройства, подключен к выходу первого реверсивного счетчика, выходы знакового переключателя - к входам сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, а его управляющий вход - к знаковому выходу блока вычитания, который является знаковым входом устройства, информационный выход блока вычитания соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, а второй вход блока вычитания служит входом устройства.

Блок-схема дифференцирующе-сглаживающего устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит блок 1 вычитания, реверсивные счетчики 2 и 3, преобразователи 4, 5 и 6 кода в частоту и знаковый переключатель 7.

В устройстве щина входного сигнала соединена с входом блока 1 вычитания, знаковый выход которого подключен к входу знакового переключателя 7 и к выходной и:ине устройства, а частотный выход - к входу реверсивного счетчика 2, выходами связанного с входами преобразователей 4 и 5 кода в частоту. Выход одного из преобразователей подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 2, выход другого - к входу знакового переключателя Тик выходной щине, а выходы знакового переключателя - к входам реверсивного счетчика 3. Выходы этого счетчик подсоединены к входам преобразователя 6 к да в частоту, выход которого нодключен входу блока 1 вычитания. Работает устройство следующим образом Входной сигнал Fx(t) на блоке 1 вычитани сравнивается с сигналом обратной связ Foc(t), выделенная разность Р (t):Fx(t) - -Poc(t) поступает на вход следующей сист мы, состоящей из реверсивного счетчика 2 преобразователя 4 кода в частоту 4. Код счетчика 2 Л. (О - I F.(()-N(t) где п - число разрядов счетчика 2; FO - опорная частота преобразователя 4 2 Th - - постоянная времени следяще системы, с помощью преобразователя 5 преобразуетс в выходную частоту Fz(t) и интегрируется счетчике 3, образуя код Л/ос . Код в блоке 6 преобразуется в частоту обратной связи tt P..(t)),(t)dt, 66 где Т - - постоянная времени интегра тора цепи обратной связи, со стоящего из блоков 3 и 6. Решая уравнения F.(t) F(t)F,,(t, t . F,(,(t}dt, о PAi}--N.(t), N.(t) F.(t)-N.(i), 0 I. J получим передаточную функцию устройства (p) - отуп+п - щ-i-- -fчто соответствует дифференцирующе-сглажи вающему устройству II порядка. Диапазон выходной частоты Рг в устройстве составляет О-fefo (гц) и определяется только опорной частотой преобразователя 5 и не за висит от диапазона РХПринципиальная ошибка устройства выражается через коэффициент ошибок °°rf Fr (t) Д/лv-l- V / Л W 2 т-1 -.гОтсюда следует, что увеличивая величину k, точность дифференцирования может быть значительно повышена, а следовательно, и быстродействие. Сглаживающие качества устройства оцениваются коэффициентами сглаживания гармонической помехи, приложенной к входу устройства или к входу фильтра &ДСУ (w) -г- u. key (ш) - ш. k к Заданные точность, быстродействие и сглаживающие качества предлагаемого устройства обеспечиваются выбором параметров TkH k. Формула изобретения Дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, выход которого через первый преобразователь кода в частоту подключен к своему входу вычитания, и второй реверсивный счетчик, выход которого через второй преобразователь кода в частоту подсоединен к первому входу блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно содержит третий преобразователь кода в частоту и знаковый переключатель, информационный вход которого через третий преобразователь кода в частоту, выход которого является информационным выходом устройства, подключен к выходу первого реверсивного счетчика, выходы знакового переключателя соединены с входами сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, а его управляющий вход подключен к знаковому выходу блока вычитания, который является знаковым входом устройства, информационный выход блока вычитания соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, а второй вход блока вычитания является входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР№264006, кл. G 06G 7/18, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР № 419890, кл. G 06F 7/38, 1972.

F,(t)