Дифференцирующее устройство

+ 3 ип //Й ГОСУДАЯТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Рязанский радиотехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 294 149, кл. 6 06 С 7/ 18, 19702, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3366557/18-24,кл. С 06 С 7/18, 1982(прототип),3, Авторское свидетельство СССРк 830649, кл, Н 03 К 17/60, 1979(54)(57) ДИФФЕРЕНЦИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВОсодержащее элемент сравнения, первыйвход которого является входом устройства, реверсивный счетчик, выходкоторого через цифро-аналоговый преобразователь соединен с вторым входом элемента сравнения, и нелинейный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дифференцирования при наличии входных помех, устройство содержит час" тотомер, элемент ИЛИ и два компаратора, а нелинейный элемент выполнен в виде двух вероятностных реле, входы которых соединены с выходом элемента сравнения, а выходы через соответствующий компаратор соединены с входами элемента ИЛИ, с суммирующи и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход элемента ИЛИнен с входом частотомера, выход которого является информационным выходом устройства, выходы комгараторов являются знаковыми выходами устройства,1 О 92523 2 элемента ИЛИ соединен с входом часпредставляющие собой апостериарные4 О Вероятности того, что сигнал Я больше кванта преобразования о, или меньше (-а) соответственно. 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для получения произвсдцыхпо времени от медленно изменяющихсясигналов, искаженньгх помехами,Известно дифференцирующее устройство, содержащее элемент сравнения, соединенный с ега выходам нелинейный элемент типа "реле", интегратор, сглаживающий фильтр и блокформирования управляющего сигналадля переключения постоянной временисглаживающего фильтра Г 1 3Однако наличие помехи во входномсигнале нарушает режим работы замкнутого контура, и ня выходе, несмотряна наличие сглаживающего фильтра,наблюдается значительная флюктуация,Наиболее близким по техническойсущности является устройство, содер-.жащее элемент сравнения, выход которого через сглаживсцощий фильтр соединен с одним из входов интегратора,два других входа которых подключенык источникам постоянного напряжения, выход интегратора через пооогарый элемент соединен с входом г -триггера и с управля 5 ощим входом ревереиннсго счетчикя,. счетцьгй ВхОд которого связан с генераторам импульсов через делитель частоты, выходреверсивного счетчика через цифроаналоговый преобразователь соединенс одним из входов элемента сравнения,другой вход которого является вхоцс 1 мустройства с.25.Недостаток ега также состоит взначительных погрешнас.тях диффергн"циронания при наличии помех.Цель изобретения - повышение точИОсти дифференцирования при наличиивходных помех.Цель достигаетсяем что дифференцирующее устройство, содержащееэлемент сравнения, первый нхоп, которого является входом устройства,ренерсинный счетчик, выход которогоЧерез цифра-ацалоговь 5 й преобразователь соединец с вторым входом элемента сравнения, и нелинецныЛ эле 5 ,ментсодержит частотомер . элементИЛИ и два комгаратора, а нелинейный элемент выполнен н виде двух вероятностных реле, входы которых соединены с выходом элемента сравнения.,а выходь через соответствующий ком-.г:аратор соединены с входами элемента ИЛИ, с суммиру 5 ощим и вычитсцощи;лходами реверсивного счетчика, выход тотамера, выход которого являетсяинформационным входом устройства,выходы компяраторов являются знаковыми выходами устройства,На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Устройства содержит элемент сравнения 1, вероятностные реле 2 и 3,компараторы 4 и 5, ренерсивный счетчик б цифра-аналоговый преобразователь 7, элемент ИЛИ 8, частотомер 9,Схема и списание работы вероятностных реле, входящих в составустройства., даны в 1"3 3. Вероятностное реле определяет апастериарнуювероятность нахождения непрерывногосигнала над цуленым уровнем в услоВИЯХ ГЯУСС ОВЬГХ П(5 МЕХУстройства работает следующимобразам.НЯ неинвертирующий вход элементасравнения 1 подается полезный сигнал, искаженный яддитивной высокочастотной помехой.С выхода элемента сравнения 1снимается сигнал, представляющийсобой разность входного сигнала исигнала обратной связи, являющегосярезультатом цифра-аналогс 5 вэго преэбразОВания позиционного Двоичногокада, полученного в предыдущем циклеработы устройства,Гязцостный сигнале(с) поступаетца вход вероятностных реле 2 и 3,которые преобразуют его в сигналы у., = р 1:); с 1, ч = Р (Е(Г.)-с 1,С выхода вероятностного реле 2 сигнал (С) поступает на компаратор й, где сраннинается с порогом 0,5. Если Р.1ь) ) 0,5, та кампаратор вырабатывает импульс, который подастся на вход +1" реверсивного счетчика 6., увеличивая выходной код счетчика на един".лцу. При этом вероятностное реле 2 возвращается в исходное состояние за счет изменения величины эязностного сигнала. Если сигцял на входе продолжает нарастать, то при превышении рязностцым сигналом кванта преобразования с 1 нероятпостно:. реле сработает вторично иЗаказ 3257/34 Тираж 699ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 з 1092Таким образом, вероятностное реле 2 позволяет в условиях помех принять наиболее правильное решение о превышении сигналом с(+) кванта преобразования о.Аналогично устройство работает и при уменьшении входного сигнала, когда на выходе элемента сравнения 1 появляются отрицательные приращения сигнала. При переходе сигналачерез уровень (-) срабатывают вероятностное реле 3 и .компаратор 5, на вход "-1" счетчика 6 подается импульс, уменьшающий выходной код счетчика на единицу. 5Поскольку используемое вероятностное реле определяет положение сигнала Г(1) по отношению к нулевому уровню, необходимо предварительно сместить этот сигнал на величину 20 кванта преобразования с в область отрицательных значений для вероятностного реле и в области положительных значений для вероятностного реле,Изменение кода отрабатывается цифра-аналоговым преобразователем 7 и подается на инвертирующий вход элемента сравнения 1, замыкая цепь обратной связи. 523 4Импульсы с компараторов 4 и 5 поступают также на элемент ИЛИ 8, где они объединяются в одну последовательность, которая подается на цифровой частотомер 9, с выхода которого снимаются значения частоты переходов раэностного сигнала через квантованные уровни с и (-), пропорциональные абсолютной величине производной полезного сигнала по времени. Знак производной определяется в зависимости от того, с какого ком-. паратора снимаются импульсы. Ввиду того, что вероятностные реле являются инерционными линейными элементами, высокочастотная помеха в выходном сигнале подчеркнута не будет.ЭФфективность изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство по сравнению с известным 1.3.1 позволяет существенно повысить точность получения производной полезного сигнала за счет подавления высокочастотной помехи вероятностными реле и одновременно получать на выходе значения исследуемого сигнала в двоичном коде.1