Дифференцирующее устройство для получения производной в дискретных системах

251247 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистичесниз РллпублинЗависимое от авт. свидетельствавлено 14.Ч.1968 ( 1241087/18-24) л, 42 тпз, 1/О с присоединением заявкиМП риоритетпубликовано 26.Ч 11,1969, ата опубликования оппса Комитет па делам зобретений и открытийУ оллетень27я 4.11.1970 325.6 (088.8) при Совете Министро СССР, К. Лежи аявител ФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕН ПРОИЗВОДНОЙ В ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМАХ1Изобретение относится к счетно-решающим устройствам и может найти применение, когда нужно определить весьма малыескорости изменения сигналов, например в металлургической, химическои промышленности (оптимизаторы, экстремальные регуляторы и пр.).Изввстно устройсгво для получения производной в дискретных системах, содержащее преобразователь амплитуда сигнала - частота, схемы коммутации, включающие ло гические элементы с функцией ИЛИ - НЕ, два триггера и генератор; счетчики импульсов, работающие на принципе использования эффекта ступенчатого перемагничивания материала с непрямоугольной петлей гистерезпса; 15 схему выделения разности, включающую девять элементов с функцией ИЛИ - НЕ,Такое устройство работает лишь в диапазоне частот, входных ситналов, в котором обеспечивается неравенство: 20сз З (Апаз ф)где Й,п, - количество импульсов, которое может вместить,счетчик;А - меньшее, количество импульсов, 25записанное в каком-либо счетчике;Йз - количество импульсов, поступив.шее на счетчики в третьем такте.При достаточно малых скоростях входных сипналов это неравенство не соблюдается. 30 Кроме того, с изменением температуры изменяется емкость счетчиков, работающих напринципе 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 точностиустройства.Это достигается тем, что устройство содержит,реверсивный счетчик импульсов, входыкоторого связаны с выходами схемы коммутации, а выходы подключены к нуль-индикатору.Сущность изобретен 1 ия поясняется блок-схемои, изображенной на чертеже,Устройство состоит из схемы коммутацииСК, включающей генератор тактовых импульсов Г, устройство задержки УЗ, два триггераТ, и Т, логические схемы Запрет Зт - Зз,логическую схему И И два диода Д, и Дзи переключатель П, реверсивный счетчик РСс нуль-индикатором ОИ (логическая схемаИ) и схемы выделения разности СВР,включающей логическую схему И И., схему Запрет 3 схему сброса СС, две дифференцирующие цепочки ДЦ, и ДЦз и триггер ТзБ исходном состоянии переключатель П на45 50 55 ходится в положении 1 (см, чертеж) и импульсами И, генератора Г сбрасываются в О реверспвныйсчетчик РС 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 1, генератора Г через устройство задержки УЗ триггеры Т, и Т, (триггер Т перебрасывается перепадом напряжения триггера Т 1) перебрасываются в состояние 1, и импульсы 1 представленного частотой 1 входного сигнала через, схемы 3, и 3, поступают на первый вход счетчика РС, работающего:на сложение, Вторым импульсомтриггер Т 1 перебрасывается в состояние О, а триггер Т. остается в состояниями 1, и импульсы 1 во втором такте через схемы З и Зз и диод Д, поступают на второй вход реверсивного счетчика, работающего на вычитание.При увеличении входного сипнала во втором такте на ,второй вход счетчика РС поступит импульсов 1 больше, чем их поступило на первый вход, счетчика РС в первом такте, поэтому реверсивный счетчик РС окажется в О раньше окончания второго такта. В момент перехода реверсивного счетчика РС в О проинвертированным схемой НЕ выходным напряжением нуль-индикатора ОИ 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 З проходят импульсы 1 количество которых пропорционально скорости увеличения входного оипнала (окорости увеличения частоты импульсов 1).Третьим импульсом 11 триггер Т, перебрасывается,в состояние О. При этом исчезают импульсы на перовом выходе устройства, а перепадом напряжения триггера Тз через цепочку ДЦ запускается схема сброса СС, сбрасывающая в исходное состояние (в О) счетчик РС и триггеры Т, и Т Время задержки импульса 1, устройством задержки УЗ несколько больше времени, необходимого для сброса в О счетчика РС, поэтому после третьего импульса 1, триггер Т, снова перебросится в состояние 1, и входные импульсы 4 снова поступят на первый вход счетчика РС, а вышеописанный процесс получения положительной производной повторится. 5 10 15 20 25 30 35 40 Таким образом, при увеличении входного сипнала устройство работает в два такта (если не считать за такт время сброса в О счетчика РС и триггеров Т, и Т,),При уменьшении входного сигнала во втором такте на счетчик РС поступит импульсов 1, меньше, чем в первом такте, поэтому во втором такте счетчик РС не переходит в О (к концу второго такта со счетчика РС не списано пропорциональное отрицательной производной количество импульсов 1), и устройство не возвращается в исходное состояние. В третьем такте импульсы 1, есть лишь на выходе схемы И так как после третьего импульса 1, триггер Т, находится в состоянии 1, а триггер Т - в О, При этом импуль. сы 1 не проходят через схему 3,.В третьем такте до того момента, пока счетчик РС,не окажется в состоянии О, импульсы 1 проходят на второй выход устройства через схему 34 с выхода схемы И Количество импульсов 1, поступившее в третьем такте на второй выход устройства, пропорционально скорости уменьшения входного сигнала (скорости уменьшения частоты следования импульсов 1). В момент перехода в О счетчика РС триггер Т, 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 1 триггер Т, перебрасывается в состояние 1, и процесс дифференцирования 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 дискрепных системах, содержащее, схему коммутации, блок выделения разности, выход которого соединен с одним из входов схемы коммутации, отличаюи 1 ееся 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.2512471Составитель Л. В, Скобелева Редактор Б. С. Наикииа Техред Л. Я. Левина Корректор С. М, Сиаказ 3927/2 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР . Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. Сапунова, 2