Устройство для дифференцированияэлектрических сигналов

Сфез Сфветскнх Соцнаектнческнх РесвублмкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 271279 (21) 2860691/18-24 111851419 51 1 э С 06 С 7/18 Государствениый комитет СССР яо дмам изобретений и открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДИффЕРЕНЦИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к вычисли. тельной технике и может быть исполь зовано, в частности, в аппаратуре промышленной автоматики энергосистем и электростанцийИзвестно устройство, содержащее два блока выборки-хранения, каждый из которых имеет управляющий ключ на входе. Входы блоков объединены, выход первого блока подключен к суммирующему входу второго блока, а управляющие входы ключей соединены с выходами двух последовательно вклю" ченных Формирователей коротких импульсов 1. 15Существенным недостатком этого устройства является его пониженная. помехоустойчивость, обусловленная наличием в схеме двух одновибраторов, обладающих повьхаенной чувствитель ностью к импульсным помехам по коммутирующему входу, а также принятым в данном устройстве способом преобразования, при котором используются короткие импульсы выборки, формируе иае в каждом цикле преобразования с малым интервалом следования друг относительно друга.Наиболее близким по технической сущности является устройство для 30 дифференцирования, содержащее два блока выборки-хранения, которые работают противофазно, а их выходы подключены ко входам блока вычитания С 2Недостаток такого устройства заключается в плохой Фильтрации помех.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Указанная цель достигается тем, что устройство для дифференцирования электрических сигналов, включающее два блока выборкихранения, информационные входы которых соединены со входом устройства, а выходы - с соответствующими входами блока вычитания, управлякщие входы блоков выборки-хранения соединены с тактовой шиной устройства, содержит фазовый детектор и сглаживающий Фильтр первый вход Фазового детектора подключен к выходу блока вычитания, второй вход - к тактовой шине устройства, а выход фазового детектора связан со входом сглаживающего Фильтра, а также тем, что блок выборки-хранения выполнен на операционном усилителе, во входной цепи которого включены соединенные последовательно первый масштабирукщий резистор и клич,межцу входом и выходом усилителя,являющимся выходом блока, включенинтегрирующий конденсатор, а общийвывод первого масштабирующего резистора и .ключа соединен. с выходом усилителя через второй масштабирующийрезистор, управляющий вход ключа является управляющим входом блока.На чертеже представлена блок-схе"ма предлагаемого устройства.Устройство содержит блоки. 1 и 2выборки-хранения, блок 3 вычитания,Фазовый детектор 4, сглаживающийфильтр 5, ключи 6 и 7, операционныеусилители 8 и 9, интегрирующие конденсаторы 10 и 11, масштабирующие резис-.торы 12-15, операционный усилитель16, масштабирующие резисторы 17-20.Устройство работает следующим образом,На тактовую шину 21 устройствапоступает последоватеЛьность прямоугольных импульсов. В результате противофазной коммутации ключей 6 и 7блоки 1 и 2 попеременно находятсято в режиме слежения эа изменениемвходного сигнала, то в режиме хране"ния значения этого сигнала, зафиксированного в момент выключения соответствующего ключа. Постоянные времени блоков 1 и 2 равны и выбраны таким образом, чтобы обеспечивать условия малой динамической ошибки слежения эа .изменением входного сигналаи в то же время, чтобы на интервалеслежения осуществлялось некотороеусреднение входного напряжения, чтонеобходимо для уменьшения влиянияимпульсных помех. При изменяющемсявходном сигнале выходные напряженияблоков 1 и, 2 имеют характерную ступенчатую Форму с .участками слеженияи площадками хранения зафиксированного значенияНа выходе блока 3 вычитания формируется разностный сигналзубчатой Формя. После синхронногодетектирования на выходе Фазового де-,тектора 4 выделяется напряжение, которое после .Фильтрации соответствует(для определенного диапазона частот)Ф производной входного сигнала по времени.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устрой,ства определяется повышением качества дифференцирования при незначительных аппаратурных затратах.ФФормула изобретения 1. Устройство для дифференцироваО ния электрических сигналов, содержащее два блока выборки-хранения, инФормационные входы которых соединенысо входом устройства, а выходы - ссоответствующими входами блока вычи 15 тания, управляющие входы блоков выборки-хранения соединены с тактовойшиной устройства, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышенияпомехоустойчивости, устройство созо держит Фазовый детектор и сглаживающий Фильтр, первый вход фазового детектора подключен к выходу блокавычитания, второй вход - к тактовойшине устройства, а выход фазового детектора соединен со входом сглаживающего Фильтра.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок выборки-хранения выполнен на операционномусилителе, во входной цепи которогоЗО включены соединенные последовательно первый масштабирующий резистор иключ, между входом усилителя и выходом усилителя, являющимся выходомблока, включен интегрирующий конден 35 сатор, а общий вывод первого масштабирукюцего резистора и ключа соединенс выходом усилителя через второймасштабирующий резистор, управляющийвход ключа является управляющим вхоо дом блока.. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Электрические станции", 1977,9 2, с, 34-39.2. Акцептованная заявка Великобри-.фф танин 91310572, кл. 6 06 С 7/52,опублик. 1973 (прототип).851419 45рственногообретенийЖ, Ра каз 6361/70 Тираж 7 ПодписноеВНИИПИ Госуда комитета СССРпо делам иэ и открытий113035, Москва ущская наб., д; ППП фПатентф, г, ужгород, ул Проектна Составитель Г. Осиповктор Н. Безродная Техред С. МИгунова Корректор В. Синицка