Дифференцирующее устройство

(22) Заявлено 18.10.78 (21) 2412247/18-24с присоединением заявки Мо(23) Приоритет 606 6 7/18 Государственный комитет СССР по дедам нзобретеннй н открытнй(72) Автор изобретения А.И. Косолапов Куйбышевский политехнический институт имени В.В. Куйбышева(54) ДИФФЕРЕНЦИРУКЦЕЕ УСТРОИСТВ 0 Изобретение относится к областианалоговой вычислительной техники иавтоматики и может быть использовано для дифференцирования напряжения,изменяющихся в широком диапазоне значений,Известно устройство, содержащеепредварительный усилитель, выход которого подключен к дифференцирующему решающему усилителю 1.Введение предварительного усилителя позволяет уменьшить требуемый непосредственного от дифференциаторакоэффициент передачи, позволяя темсамым уменьшить габариты дифферен 15цирующе го конденсатора, размещенного на входе решающего усилителя,Недостатком известного устройства является ограниченный диапазонизменения входного напряжения,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному изобретениюявляется дифференцирующее устройство, содержащее подключенный к входуустройства первый суммирующий усилитель, выход которого подключен квходу порогового элемента, выход которого через формирователь ступенчатого напряжения связан с вторым вхо.дом первого суммирующего усилителя,второй суммирующий усилитель и фиксирующий элемент, управляющий входкоторого подключен к выходу порогового элемента 2,Недостатком известного устройства является то, что уменьшение габаритов дифференцируюшего конденсатора достигается ценой увеличения габаритов запоминающего конденсатора,на котором осуществляется ьюсстановление уровня напряжения,Цель изобретения - уменьшение габаритов устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство содержит коммутатор и интегратор, причем выход первого суммирующего усилителя соединенс первым входом второго суммирующегоусилителя, выход которого подключенк первому входу коммутатора и черезфиксирующий элемент - к второму входукоммутатора, выход порогового элемента связан с управляющими входамикоммутатора и интегратора, первый ивторой входы интегратора подключенык соответствующим выходам коммутатора, выход интегратора соединен с вторым входом второго суммирующего усилителя, а третий выход коммутатораявляется выходом устройства,Устройство, блок-схема которого представлена на чертеже, содержит первый суммирующий усилитель 1,формирователь 2 ступенчатого напряжения, пороговый элемент 3, второй суммирующий усилитель 4, интегратор 5, Фиксирующий элемент б, коммутатор 7,Позициями 8 и 9 обозначены соответственно вход и выход устройства.Устройство работает следующим образом.При величинах напряжения на выходе усилителя 1 в диапазоне между уровнями срабатывания порогового элемента 3 оно дифференцируется обычным образом с помощью контура, образованного усилителем 4 и интегратором 5, Напряжение с выхода усилителя 4 поступает при этом на выход устройства через коммутатор 7.При превышении уровня срабатывания на выходе Формирователя 2 происходит изменение напряжения на одну ступень в сторону, определяемую полярностью напряжения на входе порогового элемента 3, В результате вели чина напряжения на выходе усилителя 1, уменьшаясь попадает в заданную зону.Одновременно, импульсом с выхода порогового элемента 3 переключается коммутатор 7 и напряжение иа выход поступает с Фиксирующего элемента б, что устраняет скачкообразные изменения выходного сигнала.Одновременно же происходит переключение входов интегратора 5. При этом происходит быстрое изменение напряжения на выходе интегратора 5, соответствующие скачкообразному изменению напряжения.на выходе усилителя 4.После окончания действия импульса порогового элемента 3 коммутатор возвращается в исходное состояние до очередного срабатывания элемента 3.Применение суммирующего усилителя 1 с достаточно большим коэффициентом передачи позволяет соответственно увеличить скорость изменения напряжения на выходе усилителя 4.Благодаря этому возрастает точность дифференцирования и могут быть уменьшены габариты применяемых конденсаторов.Преимущество данного те.,".синеокого решения обусловлено ем, что процесс передачи интегратора при скачках напряжения на усилителе не затрагивает,запоминающей ячейки,. и, следовательно, емкость конденсатора, входящего в запоминающую ячейку может быть существенно уменьшена.Применение данного изобретения позволяет выполнить требования современной микроминиатюризации. 45 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Сергеев Я.П. Основы вычислИтельной техники, М., Высшая школа, 1973, с. 54.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 23 б 4201 Ь,кл. 606 6 7/18, 2 б.05.77 (прототип). 15 2 О 25 30 35 40 Формула изобретения Дифференцирующее устрс.тво содержащее подключенный к входу устройства первый суммирующий усилитель,выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого через формирователь ступенчатого напряжения связан с вторым входом первого суммирующего усилителя, второйсуммирующий усилитель и Фиксирующийэлемент, управляющий вход которогоподключен к выходу порогового элея тем,мента, о т л и ч а ю щ е е с я тчто, с целью уменьшения габаритов,устройство содержит коммутатор и интегратор, причем выход первого суммирующего усилителя соединен с пер=вым входом второго суммирующего усилителя, выход которого подключен кпервому входу коммутатора и черезфиксирующий элемент - к второму входу коммутатора, выход пороговогоэлемента связан с управляющими входами коммутатора и интегратора, первый и второй входы интегратора подключены к соответствующим выходамкоммутатора, выход интегратора соединен с вторым входом второго суммирующего усилителя, а третий выходкоммутатора является выходом устройства,Составитель Г. ОсиповРе акто д, 3 бов Тех е 0Бабурка ко екто Н. ЗадерновскаяЗаказ 6769/50 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб, 4 5Филиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4