Дифференцирующе-сглаживающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G06F7/64 

(5) ДИФФЕРЕНЦИРУЩЕ-СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автомагике и может быть использовано для диф ференцирования частотно-импульсных сигналов при наличии помех. Известно дифференцирующе-сглаживакмцее устройство, содержащее реверсивный счетчик, двоичный умножитель, делитель частоты и блок вычитания СОНедостатками устройства являются пониженные точность и быстродействие Наиболее близким к предлагаемому является диффepee циpyю(дie-cглaживaющe устройство, содержащее блок вычитани подключенный знаковым выходом к управляющему входу знакового переключателя, первым входом - к шине ввода входного сигнала, а вторым входом к выходу первого преобразователя код частота, соединенного кодовым входом с выходом первого реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого подключены к выходам знакового переключателя, соединенного информационным входом с выходом второго преобразователя крд-частота, подключенного кодовым входом к выходу второго реверсивного счетчика, соединенного вычитающим входом с в.ыходом третьего преобразователя код-частота, кодовый вход которого подключен к выхс-ду второго реверсивного счетммка, причем знаковый выход блока вычитания и выход второго преобразователя код-частота являются соответcTBiBHHo знаковым и частотным выходами устройства, а частотный выход блока вычитания соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика С23Недостатками этого устройства являются сравнительно низкие точность и быстродействие при заранее ограниченном диапазоне изменения выходного сигнала устройства. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия при заданных ограничениях на диапазон изменения выходного сигнала.

С этой целью в дифференцирующесглаживающее устройство, содержащее блок вычитания, подключенный знаковым выходом к управляющему входу знакового переключателя, первым входом к шине ввода входного сигнала, а вторым входом - к ВЫХОДУ первого преобразователя код-частота, соединенного кодовым входом с выходом первого реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого подключены к выходам знакового переключателя, соединенного информационным входом с выходом второго преобразователя код-частота, подключенного кодовым входом к выходу второго реверсивного счетчика, соединенного вычитающим входом с выходом третьего преобразователя код-частота, кодовый вход которого подключен к выходу второго реверсивного счетчика, причем знаковый выход блока вычитания и выход второго преобразователя код-частота являются соответственно знаковым и частотным выходами устройства, дополнительно введен умножитель частоты, соединенный входом с частотным выходом блока вычитания, а выходом - с суммирующим входом второго реверсивного ctieT4MKa.

На чертеже изображена блок-схема дифференцирующе-сглаживающего yctpoйства.

Схема устройства содержит блок 1 вычитания, подключенный знаковым выходом к управляющему входу знакового переключателя 2, первым входом - к шине входного сигнала, а вторым входом - к выходу первого преобразователя 3 код-частота, который соединен кодовым входом с-выходом первого реверсивного счетчику It, суммирующий и вычитающий входы которого подключены к выходам знакового переключателя 2. Информационный вход переключателя 2 соединен с выходом второго преобразователя 5 код-частота, подключенного кодовым входом j выходу второго реверсивного счетчика 6, Счетчик 6 соединеУ суммирующим входом с выходом умножителя 7 частоты, а вычитающим входом - с выходом третьего преобразователя 8 код-частота, подключенного кодовым входом к выходу сметчика 6, Вход умножителя 7 соединен с частотным выходом блока t вычитания, а знаковый выход блока 1 вычитания и выход преобразователя 5 кодчастота являются соответственно знаковым и частотным выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Блоком 1 вычитания осуществляется сравнение входного сигнала Fx(t) с выходным сигналом F, (t) преобразователя 3 код-частота Выделенная разность частот AF(t)F(t)-F (t) через

умножитель 7 частоты с коэффициентом умножения сС поступает на вход следящей системы, которая состоит из реверсивного счетчика 6 и преобразователя 8 код-частота. Текущее значение

кода N(t) а счетчике 6

N(t) (t)-N(t) dt,

где п - число разрядов счетчика 6; FO - опорная частота преобразо и вателя 8{

постоянная времени следя щей системы, преобразуется преобразователем 5 в выходную частоту F. (t) устройства:

F(t)N.(t). ,

где kFg - опорная частота преобразователя 5,

k - постоянный коэффициент. Полученная выходная частота интегрируется в счетчике k и преобразуется преобразователем 3 в частоту F, (t):

F,(t)brlK(t)dt,

- число разрядов счетчигде

m ка 4,

FO - опорная частота преобразователя 3,

- постоянная времени счетчика k и преобразователя 3.

В соответствии с указанными выражениями передаточная функция устройства имеет вид

(-Г

Н) ,,

.ЛК f eCj, г

т.е. соответствует дифференцирующесглаживакэщему устройству второго- порядка.

При этом диапазон изменения выходной частоты F(t) устройства составляет 0-kF, Гц и зависит только от значения коэффициента k при заданной частоте. ,

Таким образом, при заранее заданном и ограниченном диапазоне измене- ния выходного сигнала F(t) устрой