Дифференцирующе-сглаживающее устройство

Свае Свввтскиа Сациалистичасаиа Раснублиаприсоединением заяв дарственный комитет(23) Приоритет Совета Министров СС по делам нзооретени(53) УДК 681.325(088,8 юллетень20 ликовано 30,05,7 открь писания та опубликован 72) Автор изо 6 ретени Б. Никифоров 1) Заявит Рязанский радиотехнический институт 54 ФФЕРЕНЦИРУЮЩЕ-СГЛАЖИВАЮЩ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для дифференцирования частотно-импульсных сигналов, искаженных помехами.Известно частотно-импульсное дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее две частотно-импульсных следящих системы с разными постоянными времени и вычитающее устройство 1.Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и значительные принципиальные ошибки.Известно также наиболее близкое по техническому решению к изобретению устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, выход которого через первый преобразователь кода в частоту подключен к своему входу вычитания, и второй реверсивный счетчик, выход которого через второй преобразователь кода в частоту подсоединен к первому входу блока вычитания 2.Однако это устройство имеет значительную инерционность и низкую точность.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.Это достигается тем, что дифференцирующе-сглаживающее устройство содержит третий преобразователь кода в частоту и знаковый переключатель, информационный вход которого через третий преобразователь кода в частоту, выход котоого является информационным выходом устройства, подключен к выходу первого реверсивного счетчика, выходы знакового переключателя - к входам сложе ния и вычитания второго реверсивного счетчика, а его управляющий вход - к знаковому выходу блока вычитания, который является знаковым входом устройства, информационный выход блока вычитания соединен с вхо дом сложения первого реверсивного счетчика,а второй вход блока вычитания служит входом устройства.Блок-схема дифференцирующе-сглаживающего устройства приведена на чертеже.15 Устройство содержит блок 1 вычитания, реверсивные счетчики 2 и 3, преобразователи 4, 5 и 6 кода в частоту и знаковый переключатель 7.В устройстве шина входного сигнала соеди иена с входом блока 1 вычитания, знаковыйвыход которого подключен к входу знакового переключателя 7 и к выходной шине устройства, а частотный выход - к входу реверсивного счетчика 2, выходами связанного с вхо дами преобразователей 4 и 5 кода в частоту,Выход одного нз преобразователей подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 2, выход другого - к входу знакового переключателя 7 и к выходной шине, а выхо ды знакового переключателя - к входам ре+Р+Р версивного счетчика 3. Выходы этого счетчикаподсоединены к входам преобразователя 6 кода в частоту, выход которого подключен квходу блока 1 вычитания,Работает устройство следующим образом.Входной сигнал Р на блоке 1 вычитаниясравнивается с сигналом обратной связиРоо(Ц, выделенная разность Р,=Р -- Роо(Ц поступает на вход следующей системы, состоящей из реверсивного счетчика 2 ипреобразователя 4 кода в частоту 4.Код счетчика 2м. (г) =Р, (р) - Ф,Ж,огде и - число разрядов счетчика 2;Ро - опорная частота преобразователя 4;2 ссТк = -- постоянная времени следящейРосистемы,с помощью преобразователя 5 преобразуетсяв выходную частоту Р,(1) и интегрируется всчетчике 3, образуя код Иос=Ргй, Код Мосов блоке 6 преобразуется в частоту обратнойсвязи Р(о=Р,яш= - Р,(ой,2 тгде Т = -- постоянная времени интеграсотора цепи обратной связи, состоящего из блоков 3 и 6.Решая уравненияРРооРи(О = -Р,(О ссс,ОР, Р) = гЧ,ф,Л сРе/ ет гьополучим передаточную функцию устройства2 тРю(р) =+РИ; +Р И что соответствует дифференцирующе-сглаживающему устройству 11 порядка.Диапазон выходной частоты Р, в устройстве составляет 0 - АРо (гц) и определяется только опорной частотой преобразователя 5 и не зависит от диапазона Р. 4 Принципиальная ошибка устройства выражается через коэффициент ошибокгдет, тт, тс 1 Тз 10 То 2 тоТ1 э -И АОтсюда следует, что увеличивая величину Кточность дифференцирования может быть значительно повышена, а следовательно, и быстродействие.Сглаживающие качества устройства оцениваются коэффициентами сглаживания гармонической помехи, приложенной к входу устройства или к входу фильтраТк тт,ФдСу (со) = со су (со) = - ш.й й Заданные точность, быстродействие и сглаживающие качества предлагаемого устройства обеспечиваются выбором параметров Ти Й,Формула изобретения Дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее первый реверсивный счетчик, выход которого через первый преобразователь кода в частоту подключен к своемуЗ 5 входу вычитания, и второй реверсивный счетчик, выход которого через второй преобразователь кода в частоту подсоединен к первомувходу блока вычитания, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности и бы 40 стродействия, оно содержит третий преобразователь кода в частоту и знаковый переключатель, информационный вход которого черезтретий преобразователь кода в частоту, выходкоторого является информационным выходом45 устройства, подключен к выходу первого реверсивного счетчика, выходы знакового переключателя соединены с входами сложения ивычитания второго реверсивного счетчика, аего управляющий вход подключен к знаково 50 му выходу блока вычитания, который является знаковым входом устройства, информационный выход блока вычитания соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика,а второй вход блока вычитания является вхо 55 дом устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР264006,кл, 6 066 7/18, 1968.бо 2, Авторское свидетельство СССР419890,кл. 6 061. 7/38, 1972,560236 501 Тираж 815ого комитета Совета Министризобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1379/16ЦНИИПИ Изд.Государствен по делам 13035, Москв