Дифференцирующее устройство

Союз Советских Социапистннескнх РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВЮР СКОМУ СВИДИЕЛЬС 3 ВУ61) Дополнительное к авт. свид-ву(43) Опубликовано 25.10.77. Бюллетеньосад Совет под твеннын квинтетМнннотрав СССРам нзобретеннйоткрытнй 53) УДК 681,335 45) Дата опубликова описания 14.11. 7"(54) ДИФФЕР РУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО обусловленную, с одной стороны, неточностьювыполнения операции интегрирования, а сдругои - сложностью создания точных аналоговых линий задержки; во-вторых, наличиеаддитивной составляющей погрешности, обусловленной первоначальным зарядом емкостиинтегратора, возникающим при включении емы. Целью из точности ди устройства. Достигается это тем, что в устройство введены две аналоговые запоминающие ячеГ ки, подключенные к выходам соответствующих интеграторов, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами аналоговых запоминаю шихячеек, первые входы интеграторов подключены к источнику дифференцируемого напряжения, вторые входы интеграторов подключены к выходу первой анапоговой запоминающей ячейки, третий вход второго интегратора подкпючен к выходу второй аналоговой запоминающей ячейки.(22) Заявлено 23,02.76 с присоединением ааявк Изобретение относится к обпасти автоматики и аналоговой вычислительной техники.Известны дифференцирующие устройства,использующие интеграторы для полученияпроизводных ипи приращений, В ряде этихустройств производная вычисляется методомнеявной функции, интегратор в этом случаеразмещается в цепи обратной связи дифференцируюцего контура 1 . Этим. устройствам свойственна плохая фильтрация шумов,действующих у верхней границы дифференцируемых частот,Наибопее близким к изсбретению по технической сущности явпяется дифференцирующее устройство, содержащее два интегратора 2,На интеграторах накапливаются "скользящие" средние значения входного сигнала,вычисленные для соседних отрезков времени, смещенных на время задержки, Разностьинтегральных значений сигнала соответствует производной,К недостаткам устройства следует отнести, во-первыхтнеточность определениясреднего значения на интервале Е -Ч Е етения является повышен ренцирования и упрощения577540 3 4На чертеже дана функциональная схемаустройства, В ее состав входят интеграторы 1, 2, аналоговые запоминающие ячейки 3, 4, генератор 5 тактовых импульсов,источник 6 дифференцируемого напряжения.Устройство работает следующим образом,Й конце каждого такта преобразования, совпадающего с шагом дискретизации, задаваемого генератором 5, аналоговые запоминающие ячейки 3, 4 запоминают выходные на Опряжения интеграторов. Напряжение на интеграторе 1 к концу , -ого такта 6 удетравноЧкГи;Ъ.п;(пп.,)й,(1)1ТИ-Цгде Ф - номер такта, п =1,2,3-постоянная интегрирования.При условии МС = Т20Т формула изобретенияИПр 3 = - 3 Д 1, 2)7(И-ИНапряжение на интеграторе 2 к концу и -готакта будет .равно Ти Т(и-ЯЪ, пап,;а.(э) 30 Из выражения (3) следует, что предлаИсточники .информации, принятые во внимание при "зкслертизе: 1. Патент США3710234,кл, Я 01 Я 19/12, 1973. 2, Авторское свидетельство СССР316098, М, кл. Я 06 С 7/18, 1970.гаемое устройство выполняет операцию дифференцирования со сглаживанием. Введениеновой совокупности признаков позволяетповысить точность дифференцирования и упростить схему,Повышение точности достигается, во-первых, за счет того, что.в предлагаемом устройстве первоначальные заряды емкостиинтегратора, возникающие при включениисхемы, и аддитивные составляющие аналого. вой запоминающей ячейки, отрабатываются,в один такт (за счет обратной связи), вто время как у .устройства-прототипа аналогичные явления вызывают весьма существеннуо по величине аддиаиэную составляющую погрешности, ликвидация которой достигается путем усложнения схемы введение схемы установления начальных условий интеграторов); во-вторых, предлагаемое устройство не содержит аналоговых линий задержки, что значительно способствует повышению точности дифференцирования,. в-третьих, в предлагаемом устройстве точность определения среднего значения входной величины за интервал времени Т определяется стабильностью суммирующих резисторов интегратора и не зависит от значения интегрирующей емкости, тогда как в устройстве-прототипе такая зависимость имеет место.Преимушество предлагаемого устройства особенно ярко проявляется при работе в области ., низких и инфранизких частот,Дифференцирующее устройство, содержащее два интегратора, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дифференцирования и упрощения устройства, в него введены две аналоговые запоминающие ячейки, подключенные к выходам соответствующих интеграторов, и Генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами аналоговых запоминающих ячеек, первые входы интеграторов, подкпючены к источнику дифференцируемоГо напряжения, вторые входы интеграторов подключены к выходу первой аналоговой запоминающей ячейки, третий вход второго интегратора подключен к выходу второй аналоговой запоминающей ячейки.577540Составитель Г. ОсиповРедактор Е, Гончар Техред А, Богдан Корректор М, Демчик. Заказ 4186/36 Тираж 818 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород уд, Прсектлая, 4