Дифференцирующее устройство для получения производной в дискретных системах

251247

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесник

Рллпублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.Ч.1968 (№ 1241087/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.VIII.1969. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 4.11.1970

Кл, 42m3, 1/00

МПК G 06f

УДК 681.325.6 (088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Ф. К. Лежнин

Заявитель

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПРОИЗВОДНОЙ В ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМАХ

Изобретение относится к счетно-решающим устройствам и может найти применение, когда нужно определить весьма малые !скорости изменения сигналов, например в металлургической, химической промышленности (оптимизаторы, экстремальные регуляторы и пр.) ..

Изввстно у сгройсгво |для получения производной .в дискретных системах, содержащее преобразователь «амплитуда сигнала — частота», схемы коммутации, включающие логические элементы с функцией «ИЛИ вЂ” НЕ», два триггера и генератор; счетчики импульсов, работающие на принципе использования эффекта ступенчатого перемагничива ния материала с прямоугольной петлей гистерезпса; схему выделения раз ности, включающую девять элементов .с функцией «ИЛИ вЂ” НЕ».

Такое устройство работает лишь в диапазоне частот;входных ситналов, в котором обеспечивается неравенство:

/г, )(k, — А), где k,„, — количество импульсов, которое может вместить, счетчик;

А — меньшее, количество импульсов, записанное в каком-либо счетчике;

k., — количество импульсов, поступившее на счетчики в третьем такте.

При достаточно малых скоростях входных сигналов это неравенство не соблюдается.

Кроме того, с изменением температуры изменяется емкость счетчиков, работающих на принципе использования эффекта ступенчатого перемагничивания материала с прямоугольной петлей гистерезиса, что снижает точность дифференцирования.

Целью предлагаемого изобретения является расширение диапазона скоростей изменения входных .сигналов и повышение точности

10 устройства.

Это достигается тем, что устройство содержит,реверсивный счетчик импульсов, входы которого связаны с выходами схемы коммутации, а выходы подключены к нуль-индика15 тору.

Сущность изобретен1ия поясняется блок-схемои, изображенной на чертеже.

Устройство состоит из схемы коммутации

СК, включающей генератор тактовых импуль20 сов 1; устройство задержки УЗ, два триггера

Т> и Т, логические схемы «Запрет» Зт — Зз, логическую схему «И» Ит, два диода Дт и Дз и переключатель П, реверсивный счетчик РС с нуль-индикатором НИ (логическая схетиа

25 «И») и схемы выделения р аз ности СВ Р, включающей логическую схему «И» О, схе»у «Запрет» 34, схему сброса СС, две дифференцирующие цепочки ДЦ, и ДЦ и триггер Тз

30 Б исходном состоянии переключатель П на251247

55 ходится в положении «1» (см. чертеж) и импульсами И1 генератора Г сбрасываются в

«О» реверспвный .счетчик PC и триггеры Т,—

Т>. Входные импульсы И не поступают на реверсивный счетчик РС.

Включается устройство переключением переключателя П в положение «2».

Работа устройства заключается в следующем.

Импульсом t1 генератора Г через устройство задержки УЗ триггеры Т1 и Т, (триггер

Т> перебрасывается перепадом напряжения триггера TI) перебрасываются в состояние

«1», и импульсы t2 представленного частотой / входного сигнала через;схемы З и Зз поступают на первый вход .счетчика РС, работающего:на сложение. Вторым импульсом

4 триггер Т1 перебрасывается в состояние

«О», а триггер Т» остается в состоянии «1», и импульсы t> во втором такте через схемы

3, и З и диод Д, поступают на второй Вход реверсивного счетчика, работающего на вычита ние.

При увеличении входного сипнала во втором такте на второй вход счетчика PC поступит импульсов t> больше, чем их поступило на первый вход;счетчика PC в первом такте, поэтому реверси вный счетчик РС окажется в «О» раньше окончания второго такта.

В момент перехода реверсивного счетчика PC в «О» проинвертирова нным схемой «НЕ» выходным напряжением нуль-индикатора НИ через цепочку ДЦ, перебросится в состояние

«1» триггер Т>. На второй вход логичеокой схемы И поступает с триггера Т, сигнал «1», поэтому через схему И> на первый выход устройства с выхода схемы 3> проходят импульсы 4, количество которых пропорционально окорости увеличения входного сипнала (окорости увеличения частоты импульсов 4).

Третьим импульсом t> триггер Тз перебрасывается,в:,состояние «О». При этом исчезают им пульсы iHB перовом выходе устройства, а перепадом напряжения триггера Тз через цепочку ДЕ4 запускается схема сброса СС, сбра сывающая в исходное состояние (в «О») счетчик PC и триггеры Т, и Т, Время задержки импульса tt устройством задержки УЗ несколько больше в ремени, необходимого для сброса в «О» счетчика РС, поэтому после третьего импуль!са t триггер Т, снова перебросится в состоя ние «1», и входные импульсы t снова поступят на первый вход счетчика

РС, а вышеописанный процесс получения положительной производной повторится.

Так им образом, при увеличении входного сипнала устройство работает в два такта (если не считать за такт время сброса в «О» счетчика PC и триггеров Т, и Т,).

При уменьшении входного сипнала во втором такте на счетчик PC поступит импульсов

t> меньше, чем в первом такте, поэтому во втором такте счетчик РС не переходит в «О» (к концу второго такта со счетчика PC не списано пропорциональное отрицательной производнои количество импульсов t>), и устройство не возвращается в исходное состояние. В третьем такте импульсы 4 есть лишь на выходе схемы И,, так как после третьего импульса t, триггер Т, находится в состоянии

«1», а триггер Т вЂ” в «О». При этом импульсы t не проходят через схему 3 .

В третьем та|кте до того момента, пока счетчик РС,не окажется в состоянии «О», импульсы 4 проходят на второй выход устройства через схему 34 с выхода схемы И1. Количество импульсов 4, поступившее в третьем такте на второй выход устройства, пропорционально скорости уменьшения входного сигнала (скорости уменьшения ча стоты следования импульсов t>). В .момент перехода в

«0» счетчика PC триггер Тз перебрасывается в состояние «1», и на запретный вход схемы

3 поступает сигнал «1», вследспвие чего поступление импульсов на второй .выход устройства прекращается. В этот же момент запускается схема сброса СС и устройство возвращается в исходное состояние.

Четвертым импульсом t1 триггер Т1 перебрасывается в состояние «1», и процесс дифференцирова ния повторяется.

Таким образом, при уменьшении входного сипнала устройство работает в три такта (если не считать такт сброса).

Предмет изобретения

Дифференцирующее устройство для получения производной в дискретных системах, содержащее, схему коммутации, блок выделения разности, выход которого соединен с одним из входов схемы коммутации, отличаюи1ееся тем, что, с целью расширения диапазона скоростей изменения входных сигналов и повышения точности работы устройства, оно содержит реверсивный счетчик импульсов, входы которых связаны с выходами схемы коммутации, а выходы подключены к нуль-индикатору.

251247

I !

Составитель Л. В. Скобелева

Редактор Б. С. Наикииа

Корректор С. М. Сигал

Техред Л. Я. Левина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3927/2 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5