Дифференцирующее устройство

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может использоваться для определения производной входного сигнала. Цель изобретения - упрощение. Устройство содержит генератор 1 развертывающего напряжения, переключатель 2, сумматор 3, первый и второй нуль-органы 4,5, элемент ИЛИ 6, триггер 7, одновибратор 8, элементы И 9,10. Производная вырабатывается в результате сравнения смещенного и несмещенного входных сигналов с двумя линейными развертывающими напряжениями (прямым и инверсным) и сопоставления полученных интервалов между моментами равенства с заданным интервалом. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) ()!) (5I) 4 G 06 С 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4085776/24-24 (22) 07.07.86 (46) 07.01.88. Бюл. )(! 1 (71) Томский политехнический институт им.С.М.Кирова (72) В.В.Медведев и О.В.Жуков (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II! 624236, кл. G 06 G 7/18, 1976.

Авторское свидетельство СССР

NI 934495, кл. G 06 G 7/18, 1980. (54) ДИФФЕРЕНЦИРУМЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может использоваться для определения производной входного сигнала. Цель изобретения — упрощение. Устройство содержит генератор 1 развертывающего напряжения, переключатель 2, сумматор 3, первый и второй нуль-органы

4,5, элемент ИЛИ 6, триггер 7, одновибратор 8, элементы И 9, 10. Производная вырабатывается в результате сравнения смещенного и несмещенного входных сигналов с двумя линейными развертывакнцими напряжениями (прямым и инверсным) и сопоставления полученЩ ных интервалов между моментами равенства с заданным интервалом. 2 ил.

1365100

При равенстве входного сигнала и линейно возрастающего развертывающего напряжения нуль-орган 4 срабатывает. Сигнал с выхода нуль-органа 4 45 через элемент ИЛИ 6 и элемент И 10, открытый сигналом с выхода триггера 7, поступает на вход одновибратора 8. Длительность импульса Т на вью ходе одновибратора 8 определяется 50 величиной смещающего напряжения Х,„ и крутизной развертывающего напряжения

Ts

Т о

Хсм, Изобретение относится к аналоговои вычислительной технике и может использоваться для определения производной входного сигнала.

Цель изобретения — упрощение.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 развертывающего напряжения, переключатель 2, сумматор 3, первый 4 и второй 5 нуль-органы, элемент ИЛИ 6, трггер 7, одновибратор 8 и элементы

И 9 и 10.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал Х(с) поступает на первый вход первого нуль-органа 4 и через сумматор 3, в котором суммируется с напряжением смещения Х,„, поступает на первый вход второго нульоргана 5. Одновременно с поступлением входного сигнала происходят запуск Z5 генератора 1 развертывающего напряжения и установка триггера 7 в исходное состояние. Исходному состоянию триггера 7 соответствует наличие сигнала

"1" на его выходе. Этот сигнал устанавливает переключатель 2 в состояние, при котором на второй вход первого нуль-органа 4 подается с прямого выхода генератора 1 линейно возрастающее напряжение, а на второй вход второго нуль-органа 5 подается с инверсного

35 выхода генератора 1 линейно уменьшающееся напряжение. Максимальная величина смещенного входного сигнала должна быть меньше половины амплитуды развертывающего напряжения. где Т вЂ” период развертывающего наз пряжения.

Сигнал с выхода нуль-органа 4 поступает также на счетный вход триггера 7, перебрасывая его. На выходе триггера 7 устанавливается нулевой потенциал, соответствующий отсутствию сигнала. Изменение потенциала на выходе триггера 7 приводит к срабатыванию переключателя 2, в результате которого прямой выход генератора 1 соединяется с вторым входом второго нуль-органа 5, а инверсный выход генератора 1 соединяется с вторым входом первого нуль-органа 4.

При равенстве смещенного входного сигнала, поступающего с выхода сумматора 3 на первый вход второго нульоргана 5, и линейно возрастающего напряжения, поступающего с прямого выхода генератора 1, нуль-орган 5 срабатывает. Сигнал с выхода нульоргана 5 через элемент ИЛИ 6 поступает на счетный вход триггера 7, перебрасывая его в состояние, при котором на выходе триггера 7 присутствует сигнал "1". Сигнал с выхода триггера 7 поступает на управляющий вход переключателя 2, вызывая его срабатывание, после чего на второй вход первого нуль-органа 4 подается линейно возрастающее напряжение, а на второй вход второго нуль-органа 5 подается линейно падающее напряжение.

На вход одновибратора 8 сигнал с выхода нуль-органа 5 не проходит, так как элемент И 10 закрыт сигналом с выхода триггера 7.

Если в интервале времени между срабатываниями нуль-органов 4 и 5 входной сигнал уменьшается, второй нульорган 5 срабатывает раньше окончания импульса на выходе одновибратора 8. Это приводит к тому, что в интервале времени между срабатыванием второго нуль-органа 5 и задним фронтом импульса на выходе одновибратора 8 на выходах триггера 7 и одновибратора 8 одновременно присутствуют сигналы высокого уровня, которые открывают элемент И 9. Длительность импульса на выходе элемента И 9 соответствует приращению входного сигнала в период времени между срабатываниями нуль-органов 4 и 5, т.е. производной входного сигнала.

Если в интервале времени между срабатываниями нуль-органов 4 и 5 входной сигнал увеличивается, второй нуль-орган 5 срабатывает после окон1365100 чания импульса на выходе одновибратора 8. Следовательно, при наличии сигнала на выходе одновибратора 8 на выходе триггера 7 сигнал отсутству5 ет, поэтому в интервале времени между задним фронтом импульса на выходе одновибратора 8 и срабатыванием второго нуль-органа 5 элемент И 9 закрыт и информация о величине приращения входного сигнала в интервале времени между срабатываниями нуль-органов 4 и 5 на выход устройства не поступает.

Следовательно, дифференцирование 15 уменьшающегося входного сигнала производится с помощью линейно возрастающего напряжения. При равенстве смещенного входного сигнала и линейно падающего напряжения нуль-орган 5 2р срабатывает. Сигнал с выхода нульоргана 5 через элемент ИЛИ 6 и открытый сигналом с выхода триггера 7 элемент И 10 поступает на вход одновибратора 8, на выходе которого по- 25 является импульс.

Сигнал с выхода нуль-органа 5 поступает также на вход триггера 7, перебрасывая его в нулевое состояние.

Изменение состояния триггера 7 при- Зр водит к срабатыванию переключателя 2, в результате которого на второй вход первого нуль-органа 4 с инверсного выхода генератора 1 поступает линейно падающее напряжение, а на второй вход второго нуль-органа 5 с прямого выхода генератора 1 поступает линейно возрастающее напряжение.

При равенстве входного сигнала

Х (t) поступающего на первый вход 4р первого нуль-органа 4, и линейно падающего напряжения, поступающего с инверсного выхода генератора 1 на второй вход первого нуль-органа 4, нульорган 4 срабатывает. Сигнал с выхо- 45 да нуль-органа 4 через элемент ИЛИ 6 поступает на вход триггера 7, перебрасывая его в состояние, при котором на выходе триггера 7 появляется сигнал. Изменение состояния выхода триггера 7 приводит к срабатыванию переключателя 2, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 7.

Вследствие срабатывания переключателя 2 на второй вход первого нульоргана 4 с прямого выхода генератора 1 поступает линейно возрастающее напряжение, а на второй вход второго нуль-органа 5 с инверсного выхода генератора 1 поступает линейно падающее напряжение.

На вход одновибратора 8 импульс с выхода нуль-органа 5 не проходит, так как элемент И 10 закрыт сигналом с выхода триггера 7.

Если в интервале времени между срабатываниями ну. h-îðãàíoâ 4 и 5 входной сигнал Х (t) уменьшается, нульорган 5 срабатывает после окончания импульса на выходе опновибратора 8.

Следовательно, при наличии сигнала на выходе одновибратора 8 на выходе . триггера 7 сигнал отсутствует, поэтому в интервале ьремени между задним фронтом импульса на выходе одновиб— ратора 8 и срабатыванием второго нульоргана 5 логический элемент И 9 закрыт, и сигнал о величине приращения входного сигнала X(t) в интервале времени между срабатываниями нульорганов 4 и 5 на выход устройства не поступает.

Если в интервале времени между срабатываниями нуль-органов 4 и 5 входной сигнал увеличевается, нульорган 5 срабатывает раньше окончания импульса на выходе одновибратора 8. Вследствие этого н интервале времени между срабатыванием нульоргана 5 и задним фронтом импульса одновибратора 8 на первом входе элемента И 9 присутствует сигнал с выхода триггера 7, на втором входе элемента И 9 присутствует сигнал с выхода одчовибратора S. Элемент И 9 открыт, и на выход устройства поступает импульс, длительность которого соответствует приращению входного сигнала X(t) в интервале времени между срабатываниями нуль †орган 4 и 5.

Следовательно, дифференцирование возрастающего входного сигнала X(t) производится с помощью линейно падающего напряжения. В последующих циклах измерения порядок работы устройства повторяется.

На временных диаграммах (фиг.2) представлены состояния выходов нульорганов 4 и 5, триггера 7, элемента

И 10, одновибратора 8, элемента И 9 при увеличении входного сигнала (а) и при уменьшении входного сигнала (б) .

Знак производной входного сигнала

X(t) может быть определен (например, с помощью дополнительного триггера) по принадлежности выходного сигнала! 365100

Составитель И.Шелипова

Техред И.Верес Корректор В.Бутяга

Редактор О. Головач

Заказ 6612/43 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4 к первой или второй половине периода развертки. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я дифференцирующее устройство, содержащее сумматор и первый нуль-ор ган, первые входы которых соединены с информационным входом устройства, 10 второй вход сумматора соединен с шиной напряжения смещения, а выход— с первым входом второго нуль-органа, триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемен- i5 та И, одновибратор, элемент ИЛИ, второй элемент И и генератор развертывающего напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения, устройство содержит переключатель, через который второй вход первого нульоргана соединен с прямым или инверсным выходами генератора развертывающего напряжения, а второй вход второго нуль-органа — с инверсным или прямым выходами генератора развертывающего напряжения, выходы первого и второго нуль-органов через элемент

ИЛИ соединены со счетным входом триггера и с вторым входом первого элемента И, выход которого через одновибратор соединен с первым входом второго элемента И, прямой выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с управляющим входом переключателя, выход второго элемента И является выходом устройства.