Устройство для дифференцированияэлЕКТРичЕСКиХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/18 

(54) УСТРОЙСТВО для ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

t :

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано, в частности, в аппаратуре промзшшенной автоматики энергосистем и электростанций.

Известно устройство, содержащее два блока выборки-хранения, каждый из которых имеет управляющий ключ на входе. Входы блоков объединены, выход первого блока подключен к суммирующему входу второго блока, а управляющие входы ключей соединены с выходами двух последовательно включенных формирователей коротких импульсов С11

Существенным недостатком этого устройства является его пониженная помехоустойчивость, обусловленная наличием в схеме двух одновибраторов, обладаю1цих повышенной чувствитель костью к импульсным помехам по коммутирующему входу, а также принятым в данном устройстве способом преобразования, при котором используются короткие импульсы выборки, формируемые в кгивдом цикле преобразования с малым интервёшом следования друг относительно друга.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для

дифференцирования, содержащее два блока выборки-хранения, которые работают противофазно, а их выходы подключены ко входам блока вычитания 2 ,

Недостаток такого устройства таключается в плохой фильтрации помех. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости ,

10

Указанная цель достигается тем, что устройство для дифференцирования электрических сигналов, включающее два блока выборки хранения, информационные входы которых соединены со

15 входом устройства, а выходы - с соответствующими входами блока вычитания, управляющие входы блоков выборки-хранения соединены с тактовой шиной устройства, содержит фазовый

20 детектор и сглаживающий фильтр первый вход фазового детектора подключен к выходу блока вычитания, второй вход - к тактовой шине устройства, а выход фазового детектора свя25зан со входом сглаживающего фильтра, а также тем, что блок выборки-хранения выполнен на операционном усилителе, во входной цепи которого включены соединенные последовательно пер30 вь4й масштабирующий резистор и ключ.

между входом и выходом усилителя, являющимся выходом блока, включен интегрирукяций конденсатор, а общий вывод первого- маоитабирующего резистора и ключа соединен- с выходом усилителя через второй масштабирующий резистор, управляющий вход ключа является управляющим входом блока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блоки 1 и 2 выборки-хранения, блок 3 вычитания, фазовый детектор 4, сглаживающий фильтр 5, ключи 6 и 7, операционные усилители 8 и 9, интегрирующие кондесаторы 10 и 11, масштабирующие резисторы , операционный усилитель 16, масштабирукадие резисторы 17-20.

Устройство работает следующим образом. .

На тактовую шину 21 устройства поступает последовательность прямоугольных импульсов. В результате противофазной коммутации ключей б и 7 блоки 1 и 2 попеременно находятся то в режиме слежения за изменением входного сигнала, то в режиме хранения значения этого сигнала, зафиксированного в момент выключения соответствукнцего ключа. Постоянные времени блоков 1 и 2 равны и выбраны таким образом, чтобы обеспечивать условия малой динамической сяиибки слежения за изменением входного сигнала и в то же время, чтобы на интервале слежения осуществлялось некоторое усреднение входного напряжения, что необходимо для уменьшения влияния импульсных помех. При изменяющемся входном сигнале выходные напряжения блоков 1 и, 2 имеют характерную ступенчатую форму с участками слежения и площадками хранения зафиксированного значения. На выходе блока 3 вычитания формируется разностный сигнал зубчатой формы. После синхронного детектирования на выходе фазового де тектора 4 выделяется напряжение, которое после .фильтрации соответствует (для определенного диапазона частот)

производной входного сигнала по времени .

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устрой.ства определяется повьоцением качестf ва дифференцирования при незначительных аппаратурных затратах.

Формула изобретения

0 держит фазовый детектор и сглаживаю.щий фильтр, первый вход фазового детектора подключен к выходу блока вычитания, второй вход - к тактовой шине устройства, а выход фазового детектора соединен со входом сглаживающего фильтра.

0 включены соединенные последовательно первый масштабирующий резистор и ключ, между входом усилителя и выходом усилителя, являющимся выходом блока, включен интегрирующий конденсатор, а общий вывод первого масштабирующего резистора и ключа соединен с выходом усилителя через второй масштабирующий резистор, управляющий вход ключа является управляющим входом блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Электрические- станции, 1977, № 2, с. 34-39. 2. Акцептованная заявка Великобритании W1310572, кл. G 06 G 7/52, опублик. 1973 (прототип).