Дифференцирующее устройство Советский патент 1980 года по МПК G06G7/18 

(54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может .оказаться полезным при дифференцировании медленно изменяющихся сигналов, содержащих высокочастотную помеху из- 5 вестной амплитуды.

Известно дифференцирующее устройство, содержащее нелинейный элемент в прямой цепи и интегратор в цепи отрицательной обратной связи 1. В 10 этом устройстве в качестве нелинейного элемента используется звено, имекяцее характеристику насыщения. Погрешность его заключается в недостаточной фильтрации входной по- 5 мехи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дифференцирующее устройство, в котором в качестве нелинейного элемента исполь-20 зуется элемент типа реле 2.

Однако наличие входной помехи сбивает режим работы замкнутого контура, и на выходе, несмотря на наличие сгла-25 живающего фильтра, будет наблюдаться значительная флюктуация.

Целью изобретения является повышение точности за счет подавления высокочастотной помехи.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем интегратор, элемент сравнения, вхо.цы которого соединены соответственно с входом устройства и с выходом интегратора, а выход эяемента сравнения связан через нелинейный элемент с входом интегратора, нелинейный элемент выполнен в виде элемента типа люфт, причем величина люфта равна удвоенной амплитуде высокочастотной помехи.

На чертеже дана блок-схема устройства.

Блок-схема содержит элемент 1 сравнения, нелинейный элемент 2 типа люфт, интегратор 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход, полезного сигнала с высокочастотной помехой сигнал ошибки 6 на выходе элемента 1 сравнения будет содержать лишь две составляющие

(t) eo(t) + e(t)

где Q(t) - медленно изменяющаяся составляющая;

.(t) - высокочастотная составляющая. Сигнал ошибки , поступает на вход нелинейного элемента 2 типа лифтс Известно, что нелинейный элемент типа люфт.; величина люфта которого равна удвйенной f амплитуде высокочастотной помехи, Является нелинейным фильтром низких частот о При этом пере даточные функции элемента типа люфт по медленно изменяккдемуся сигналу к высокочастотной помекё будут соотвеТ ственно иметь вид o(S) 1 H(S) о Отсюда следует, что сигнал Z на выходе устройства не будет содержать высокочастотной составляющей По медленно изменяющейся составляющей передаточная функция устройства будет име видТ 1 CpfeV-- - J I .s где Т - постоянная времени интегратора 3. При достаточно малом значения Т можно обеспечить высокуго точность ди ференцирования, Замена релейного элемента на элемент типа люфт выгодно отличает пред лагаемое дифференцирующее устройство От известного, так как сигнал на выходе предлагаемого устройства является аналоговым и, следовательно, отпадает необходимость в использовании сглаживающего фильтра, что повышает точность дифференцирования. Формула изобретения Дифференцирующее устройство, содержащее интегратор, элемент сравнения, входы .которого соединены соответственно с входом устройства и с выходом интегратора, а выход элемента сравнения связан через нелинейный элемент с входом интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет подавления высокочастотной помехи,.нелинейный элемент выполнен в.видеэлементатипа люфт, причем величина люфта равна удвоенной амплитуде высокочастотной помехи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 219909,.кл. G Об G 7/18, 1968. 2,Авторское свидетельство СССР № 294149, кл, G 06 G 7/18, 1970 (прототип.) ,

УЛ