Устройство для дифференцирования сигнала Советский патент 1978 года по МПК G06G7/18 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении стабилизированных вычислительных устройств и устройств ввоца-вывоца информации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности ий известных устройств, реализующих операцию развертывающего цифференцирования, является устройство цпя цифференцирования сигнала, содержащее генератор развертывающего напряжения, поцкпюченный к первому вхо- цу первого нупь-органа, второй вхоц которого яьпяется входом устройства, и триггер 1.

Недостаток такого устройства состоит в использовании цвух цикпов развертки при определении очередного приращения функции, что снижает его быстродействие.

С целью повышения быстродействия в предлагаемое устройство цопопнитепьно введены второй нуль-орган, суммирующий эпемент, оцновибратор, два элемента И и элемент ИЛИ, при этом первый вход второго нуль-органа соединен с выходом ге-

нератора развертывающего напр51жения, второй вход - с выходом суммирующего элемента, входы которого связаны соответственно с входом устройства и с шиной смещающего напряжения, выход первого нуль-органа подключен к входу одновибратора и единичному входу триггера, выход второго нуль-органа подключен к нулевому входу триггера, единичный выход одновибратора и нулевой выход триг гера подключены к соответствующим входам первого элемента И, нулевой выход оцновибратора и единичный выход триггера подключены к соответствующим входам второго элемента И, выходы элементов И подключены к входам элемента ИЛИ.

На фиг. 1 показана бпок-схема уст- ройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит генератор 1 оаз- вертывающегонапряжения, нуль-органы 2 и 3, суммирующий элемент 4, триггер 5, ойновибратор 6, элементь И 7 и 8, элемент, ИЛИ 9. Усг1. ойсгво работает спецующнм образом. При возрастании развертьшающехо напряжения, когда оно аостигаег значения входного сигнала Х( i; ), српбагываег нупь-орган 2, а при цосгижерши им значения смещенного входного сипсша у(1) срабатывает нупь-орган 3, Импульсом нупь-opi-BHa 2 звпускается оановибратор 6 и опрокицывается триггер 5, импупьсом нуль-органа 3 возвращается в исхоцное попожение. При этом оцновибратор настроен так, что апительность им- пупьса на его единичном выхоце опрецеля- ется вепичиной смещающего напряжения и крутизной развертывающей функции 5(t) Т -Х g - время развертывания, S - амппитуца развертывающей функции. П{ти цифференпировании монотонно убывающего вхоцного сигнала имеет место совпаценио потенциалов на вхоцах элемента И 8, который )абатывает время-имнупьсный сигнал, характеризующий первую разность. Из лиа1тэамм л фиг. 2 пццно, что зппче ние .цлительностк вf)eмя-имгIyпьcнoгo сигнала,. отображнюше1о первую конечную раз ность в точке 4 функции х( t ), состав ляет S, Т,..-АГ| В- bl |() + j слецовательно -5 Отсюда найдем приблизительное значение первой производной в точке (CMew,tXi)-X,,i -()Спедовател1лно апя прибпиже11но1Х1 циффоренциррвания функции при покющи розвертывпюи1их Систем постаточно получать импульсы цпитепьностью Т . При диффе(1енцировании монотонно возрастающий функции X ( t ) указанная поспоаопательность выполнения операций элементами устройства повто)яется с той же лишь разницей, что в этом единичный сигнал, являющийся время-им4550 55 36 пульсным эквивалентом конечной разнооти, появляется на входе элемента И 7. Приближенное значение производной монотонно возрастающей функции по ана« логии с вышеприведенным будет (i.-To},rAet AT;,i-ATi. Лкапазон произвоцных непрерывной функции (относительно произвоцной-раэвертьшающей функции), в котором сохраняется приемлемая характеристика устройства, определяется соотношением 2То -- гце С- - разность межау эквивалентами произвоцкой монотонно во астающей х ( t ) и монотонно убывающей х (t, ) функций dv dtdt o/j - угол наклона развертывающей функции. При использовании прецпагаемого устройства быстродействие повышается в цва раза по сравнению с прототипом. Поскольку в прецпагаемом устройстве операция Пи4)ференцирования сигнала выполняется в течение одного цикла оазвертывания, то влияние динамической погрешности преобразования и непинейносгн функции х ( t ) на точность вычисления производной буает меньше, нежели в известных устройствах. Кроме того, прецпагаемое устройство в сравнении с известным отпичаегся большей простотой схемного посфйения, поскольку не требует дополнительных сложных блоков анализа знака производной, эту роль выполняют эпемеиты И. Формула изобретения Устройство для дифференцирования сигнала, содержащее генератор развертываю- щего напряжения, поакпюченный к первому входу первого нуш чзргана, второй вход которого являетсяВХОДОМ устройства, и трнггор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены второй нуль-орган, суммирующий элемент, одновибратор, два элемента И и элемент ИЛИ, при этом первый вхоц второго нуль-органа -соединен с выхоцом 1Ч иератора развертывающего напряжения, второй вход - с выходом суммирующего эпеменга, вхоцы которого связа ны соотвегсгйенно с вхоцом устройства, и с шиной смещающего напряжения, выхоц первого нупь-органа подключен к входу оановибратора и к ециничному входу триггера, выхоц второго нуль-органа поцкпючен к нулевому вхоцу триггера единичный выход одновибратора и нулевой выход триггера подключены к соответствующим вхо- 62 366 ЦВМ первого элемента И, нулевой выход одновибрагора и единичный выход триггера подключены к соответствующим вхопйм второго элемента И, выходы элеменговИ подключены к входам элек|ркта ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Темников Ф. Н, Теория развертывающих систем , М-Л, 1963, с. 92-93.

u.i

)