Дифференцирующее устройство

Ееез соеетевавщщщщРфсвубвм ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСХЭУ(23) ПриоритетГооударотвоннвй воотоСоввта Мнннстроо СВРво долам нзооретоейа отнрытнй(45) Дата опубликов 2) Авторы изобретен А. В. Запорожец, С. В. Казин сковский ордена Ленина авиапионны имени Серго Орджоникидзе 73) Заявитель СТРОЙСТВО ЕРЕНЦИРИО местной работе с входными датчиками, осуществляюшими преобразование исследуемыхсигналов в напряжение постоянного тока иобладающими; апериодической передаточнойфункцией, не позволяет компенсировать дн,намическое запаздывание, вносимое этимидатчиками.Целью изобретения является устранениеуказанных недостатков,Эта пель достигается тем что в предложенном устрой"тве вход соединен с первым входом первого суммирующего усилитля,выход которого соединен со вторым входом второго суммирующего усилителя, выход последнего подключен ко второму входу первого суммирующего усилителя и квыходу устройства,На чертеже изображена блок схема аифференцнрующего устрьйства.ДиФференцирующее устройство содержитсуммирующий усилитель 1, одйй Вход которого соединен с входом устройства, а другой - с выходом суммирующего усилители2. Выход усилителя 1 подключен ко входуаиериодкчаского усилителя 3 и первому я к области вычиодназначено для ди, представленных в й Изобретение относитслительной техники и преференцирования сигналованалоговой форме.Известны цифференцирующие устройства содержащие суммирующие, апериодические н интегрирующие усилители и предназначенные для вычисления производной по времещ от аналоговых сигналов 13 ЫНедостатками таких устройств явлщотс наличие динамической погрешности и мало быстродействие.Наиболее близкимк изобретению являустройство, содержащусилителя и апериодкоторого соединен смнрующегоусилителявходом второго сумВ этом устройствв работе, зависящегоных времени апериодводит к увеличениюности я понижению бва. Кроме того, так техническим решением:ется дифференцирующееее два суммирующих 16ический усилитель, входвыходом первого сум, а выход - с первыммирующего усилителя 3),е наличие запаздывания Йот величины постояненических усилителей, пру.динамической. погрещыстродействия устройсяое устройство при сов И3юиюу усилителя 2, второй вход которого соединен с выходом усилителя 3. Выход усилителя 2 .подключен к выходу устройстваеУстройство работает следующим образом Вкодной сигнал хй) й представленныйв форме напряжения постоянного тока, поотупает на вход усилителя 1, напряжение с выхода которого подается нв вход усилитела 3 с передаточной функцией 19А 1 Р) ТР +Г к(1)И соответствии с выражением (1) для на пряжения ЦЦ на выходе усилителя 3 в аобой текущий момент времени выполняет 16 ся соотношениефлЮгде знак минус соответствует инвертирую щим свойствам усилителя 3..На выходе усилителя 2 образуется сумма 0 напряженийуо-т) ея-гнц-в 3,которая подается на вход усилителя 1, где суммируется с входным напряжением хй 1.Далее укаэанные операции многократноповторяются и таким образом с помощью усилителей 1, 2, 3 реализуется итерациоюива процедура, Вя итерапия которой опвь сыввется следующими соотношениями:п к (- 9(е(,1Ц .-к(Ц(й(в(о(Я й-и,оД а(ф) х(Ф)М -9 А(0),) М - 9 ДРФ (.41Поскольку область сходимости ридаР кев(Р пров ик суммейа вАРкестотвой форме препстевпвет соо окртпе (ность радиусом (1) с пентром в точкео на комплексной плоскости, в амйлнтудно-фаэоввя) характеристика усилителяЭр описываемая соотношением (1) прир .в й лежит внутри втой области сходимоо 4 ктай то итерваионная процедура (2), (3),(4) сходиться при й ййокЕ г,а- = тЬ 1(1Х(йрл во й ЮЛ,(йтвЬИ 1 лЩ -Х(1) 6 т 3 Я " ( Тхй)л- оо и 9 цр)т. е. нв выходе устройства сформирует- ббся производная по времени от исследуемогосигнала,Предложенное дифференцирующее устройствво вффективно работает теоретически вовсем диапазоне частот, а практически в 60 том диапазоне, на котором выдерживается линейность хара)стерис гик опервпионных усилителей. Частотный диапазон современных операционных усилителей составляет сотни килогерп, что более чем на несколько порядков выше частотных диапазонов иссле дуемых сигналов и позволяет использовать данное устройство для вычисления произвол ной в темпе с исследуемым процессом.И отличие от известных устройств динемическое запаздывание данного дифференци рующего устройства практически не эави сит от характеристики апериодического усе лителя, что позволяет получить более высокое быстродействие по сравнению с из-. вестными устройствами.Технико-экономическим аффектом отприменении предложенного устройства, кромеповышения динамической точности самогодифференцирующего устройства, являетсякомпенсация динамического запаздывания,вносимого входными датчиками (совместнос которыми может работать устройство),осуществляющими преобразование входногосигнала в напряжение постоянного тока,передаточная функция которых описываетсяапериодическим звеном,т,р.Выбирая постоянную времени Т апериодического усилителя 3 равной постояннойвремени ГА входного датчика, можно компенсировать запаздывание, вносимое входными датчиками.Возможаость компенсации с помощьюпредложенного устройства апериодическогозапаздывания, вносимого входными датчика йми, позволяет также расширить область применения. Существующих датчиков, обладающихбольшими постоянными времепй.Формула изобретенияДифференцирующее устройство, содержа, щее два суммирующих усилителя и вперив дический усилитель, вход которого соединен с выходом первого,суммирующ(;го усилителя, а выход - с первым входом второго суммирующего усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения динами ческой точности, вход устройства соединен с первым входом первого суммирующего усй лителя, выход которого соединен со вторым входом второго с%мирующего усилителяр вью. ход которого подключен ко второму входу первого суммирующего усилителя и к выхо цу устройства.871818 5 Источники информадни, принятые во вня мание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР Мв 121599, кл. О 06 0 7/18 1958 г, 2, Авторское свидетельство СССР 3 Ф 396693, кл 0 06 07/18, 1973 г.3. Авторское свидетельство СССР М 191909, кл 6 06 67/18, 1966 г.Составитель С, Семенов Редактор Л. Утехина Техред О, Луговая Корректор С. Патрушева Заказ 3034/34 Тираж 818 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4