Дискриминатор зоны для аналоговой вычислительной машины Советский патент 1978 года по МПК G06G7/02 G05B1/01 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство дискриминаторов зоны, которое содержит две мостовые схемы, состоящие из диодов и конденсаторов. В одну из диагоналей каждого моста включены опорные напряжения соответствующей полярности, а к другим диагоналям подсоединены выходы схем сравнения, выполненные на операционных усилителях, на один из входов которых также подсоединено опорное напряжение соответствующей полярности, и через разделительные диоды- входы интегросумматора. Выход интегросумматора через релейные элементы связан со входами схем сравнения 1.

В исходном состоянии конденсаторы мостов заряжены равными, но противоположными по знаку напряжениями, поэтому выходной сигнал с релейного элемента равен нулю. При входном напряжении, выходящим из фиксированной границы зоны, срабатывает одна из схем сравнения, которая нарущает баланс одного из мостов, давая возможность конденсатору этого моста разряжаться на вход интегросумматора.

Известен также дискриминатор зоны, который содержит сумматор, интегросумматор, релейные элементы, нелинейность типа «нечувствительность. Этот дискриминатор обеспечивает выставку зон за счет нелинейности типа «нечувствительность и релейного элемента. Выход напряжения за пределы зоны нечувствительности вызывает появление сигнала йа входе интегросумматора 2.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является дискриминатор зоны, содержащий компараторы, первые входы которых подключены к источнику входного напряжения, вторые входы -- к источникам эталонных напряжений, а выходы соединены между собой и подключены к входным электродам разделительных диодов, исполнительный элемент и логические элементы И НЕ 3.

Недостаток его - отсутствие информации о характере пересечения границ (верхней и нижней) зоны, т. е. происходит ли пересечение при входе в зону или при выходе из нее через одну из границ.

Кроме того, диодные схемы ограничения и зоны нечувствительности не стабильны в поддержании выставляемых параметров.

Цель изобретения - повышение точности.

Это достигается путем введения в дискриминатор дополнительны.х разделительных диодов и счетного триггера, вход которого через первый дополнительный разделительный диод и

последовательно соединенные второй дополнительный диод и логический элемент НЕ подключен к выходным электродам разделительных диодов, один из выходов счетного триггера соединен с исполнительным элементом и с первыми входами первого и второго логических элементов И, другой выход счетного триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов И, вторые входы второго и третьего логических элементов И связаны с выходом логического элемента НЕ, а вторые входы первого и четвертого логических элементов И подключены к выходному электроду соответствующего разделительного диода, при этом выходы первого и третьего, а также второго и четвертого логических элементов И соединены через диоды.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого дискриминатора; на фиг. 2-импульсы на выходе компараторов при пересечении входным напряжением границ зоны.

Дискриминатор состоит из дифференциально включенных компараторов 1 и 2, на входы которых подсоединены соответственно источники эталонных напряжений U,r i и UjT2 и источник входного напряжения Uf, . К общему выходу компараторов подсоединена общая точка разделительных диодов 3 л 4. К выходному электроду разделительного диода 3 подсоединен логический элемент НЕ 5. Выход логического элемента НЕ 5 и выходной электрод разделительного диода 4 подсоединены соответственно к входным электродам дополнительных разделительных диодов 6 и 7. Обп1ий выход диодов 6 и 7 подсоединен ко входу счетного триггера 8. На единичный выход счетного триггера 8 подсоединено исполнительное устройство, например реле 9, а также первые входы логических элементов И 10 и 11. К нулевому выходу счетного триггера 8 подсоединены первые входы логических элементов И 12 и 13. Ко вторым входам логических элементов И 10 и 13 подсоединена общая точка соединения разделительного диода 4 и дополнительного разделительного диода 7, а ко вторым входам логических-элементов И 11 и 12 подсоединен выход логического элемента НЕ 5. Выходы логических элементов И 10 и 12, 11 и 13 соединены соответственно диодами 14 и 15.

Дискриминатор работает следующим образом.

Предположим, что входное напряжение изменяется так, как показано на фиг. 2, тогда при выходе напряжения из зоны, т. е. когда

дУ2-Х(и 0), в момент сравнения с эталонным напряжением, соответствующим верхней границе зоны Uar 1, на общем выходе, компараторов 1 и 2 образуется отрицательный импульс, который проходит через разделительный диод 4 и дополнительный разделительный диод 7 на вход счетного триггера 8. При этом на единичном выходе счбтного триггера 8 появляется напряжение, приводящее к срабатыванию исполнительного элемента, например реле 9, зафиксировавщего факт выхода входного напряжения 0, из зоны. Одновременно импульс с выхода разделительного диода 4 поступает на логический

элемент U 10, на другой вход которого поступает напряжение с единичного выхода счетного триггера. Так как время срабатывания счетного триггера 8 намного больще времени срабатывания логического элемента И, на выходе логического элемента И 10 образуется импульс напряжения, фиксирующий выход входного напряжения U, только за верхнюю границу зоны.

При возвращении входного напряжения в

зону ( У О и UK 0) на общей точке выхода компараторов образуется положительный импульс LJx , который проходит через разделительный диод 3, логический элемент НЕ 5 и дополнительный разделительный диод 6 на вход счетного триггера 8. При этом счетный триггер

8 опрокидывается в исходное состояние и отключает реле 9. Срабатывание исполнительного элемента, например реле 9, констатирует факт входа или выхода из зоны, но не фиксирует, какую границу пересекает входное напряжение.

Одновременно импульс с логического элемента НЕ 5 поступает на вход логического элемента И 12, на другой вход которого поступает напряжение с нулевого выхода счетного триггера 8 (триггер находится в опрокинутом состоянии), поэтому до момента опрокидывания триггера в исходное состояние на выходе логического элемента И 12 образуется импульс, фиксирующий факт входа в зону через верхнюю границу входного напряжения. Для пересечения им только верхней границы зоны выходы логических элементов И 10 и 12 соединяются диодом 14.

Аналогично работает устройство, когда входное напряжение пересекает нижнюю границу зоны. Только в этом случае работают логические элементы И 11 и 13. Для пересечения им

5 только нижней границы зоны выходы этих элементов соединяются диодом 15.

Наличие логических элементов в схеме дискриминатора позволяет расщирить возможность использования его в устройствах, предназначенных для статистических исследований,

0 в частности в устройствах для определения законов распределения.

Формула изобретения

Дискриминатор зоны для аналоговой вычислительной мащины, содержащий компараторы, первые входы которых подключены к источнику входного напряжения, вторые з.ходы - к источникам эталонных напряжений, а выходы соедиg нены между собой и подключены к входным электродам разделительных диодов, исполнительный элемент и логические элементы И, НЕ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительные разделительные диоды и счетный триггер, вход

5 которого через первый дополнительный разделительный диод и последовательно соединенные второй дополнительный диод и логический элемент НЕ .подключен к выходным электродам разделительных диодов, один из выходов счетного триггера соединен с исполнительным элементом и с первыми входами первого и второго

логических элементов И, другой выход счетного триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого логических элементов И, вторые входы второго и третьего логических элементов И связаны с выходом логического элемента НЕ, а вторые входы первого и четвертого логических элементов И подключены к выходному электроду соответствующего разделительного диода, при этом выходы первого и третьего, а также второго и четвертого логических элементов И соединены через диоды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кулесский Р. А., Шубенко В. А. Электроприводы постоянного тока с цифровым управлением, М., «Энергия, 1973, с. 175-177.

2 Авторское свидетельство СССР № 244731, кл. G 06 G 7/48, 1969.

3. Корн Г. Моделирование случайных процессов на аналоговых п аналого-цифровых вычислительных машинах, М., «Мир, 1968, с. 174-177.

(риг.

ч

ctUf