Дифференцирующее устройство

Союз СоветскимиСоцкалнсткческииреспублик О П И С А Й И Е ,920758ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ннтельное к авт. св(22) Заявлено 7,80 (21)г 961581/18 1)М. Кд. 6 06 6 7/18 присоединением заявки сударствсииый каиита 23)Приорите Опублнко СССР ив делам изабретеиий и открытий) Заявитель 54) ДИфф ЕРЕНЦИРУ 1 СШЕЕ УСТ РОЙСТ В Изобре 1 ение относится к аналогово вычислтгтегьной технике и может найти применение в информационно-измерительных и автоматизированных системах управления, а также в цифровых приборах специального и универсального назначения. Известны цифференцироторых произвоцная опр е устройства,яется какий вхоцно зна рва лах жашее цвавыполнентах зацержемюшц й тва - невь ической суш тся цифферен ащее цва иних выхоцам нератор так ого соециразность интегральных че сигнала, взятых на сосецних Ц и г 1,Известно устройство, соц блока скользящего усрецнени ных на интеграторах и элеме ки, и блок вычитания Г 1.Недостаток такого устрой сокая точность.Наиболее близким по техн ности к прецложенному являе цируюшее устройство, соцерж тегратора с подключенными запоминаюшими ячейками и товых импульсов, выхоц кот нец с упрявляюцгцми вхошцх ячеек г 1,Недостаток этого устройства заключается в сложности схемы ц в .наличии погрешности цз-за неточности записи на- пряжения интеграторов в запомцнаюцггге ячейки, а также в наличии ацццтивной составляюшей погрешности, обусловленной дрейфом нуля интеграторов, причем цанные погрешности полным весом вхоцят в функцию преобразования цифференцируюше го ус тр ойс тва.Цель изобретения - упрощение и повышение точности.Цель цостцгаеЫя тем, что в цифферегшируюшем устройстве, соцержаш цва интегратора, первый инвертцру вхоц первого интегратора является вхоцом устройства, выхоц первого интегратора ссецинен с информационным вхоцом запоминаюшей ячейки, управляюший вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выхоц - с инвертируюшим вхоцом второго интеграто920758 3ра и с вторым инвертируюшим Входе-;.ПЕРВОГО Инте ГРЯТОРЯ ВЫХОД ВТОРО)О ЯН-.тегратора соецинен с неинвертирукшимвхоцом первого интегратора.Первый интегратор выполнен ня опеРаЦИОННОМ УСИЛИТЕЮ, МЕжПУ Ипвс)РТНРУЪшим входом и выходом которого включенпервый интегрирующий конпецса гор, мекду неинвертирукщим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциа=.ла включен второй интегрирующий конденсатор, между инвертируюшими вхопами интегратора и инвертируюшим вхоцомОперационного усилителя, а также междунеинвертируюшим входом интегратора инеинвертируюшим входом операциосногоусилителя включены соответствующиемасштабируюдие резисторы, причем выход операционного усилителя являетсявыхоцом интегратора,2 ОНа чертеже представлена блок-схемадифференцирующе го устройства.Йифференцируюшее устройство содержит интеграторы 1 и 2, запоминающуюячейку 3, генератор 4 тактовых импульсов, операционный усилитель 5, интегрирующие конденсаторы 6 и 7, мас)дтажирующие резисторы 8-10,Устройство работает следующим образом.ЗОВ конце кажпого такта преобразования, задаваемого генератором 4 тактевых импульсов, в запоминаощую ячейку3 записывается цапрякение с Выхода интегратора 1 которое формкуется в те-.Э35чение такта, путем интерирования входного напряжения О и напрякения свыхода интегратора 2. 11 ащякение на выходе интегратора 1 в конце 7 -го тактаравно4 О 4)1 51) )т-,1= -1 ХО.- ).)рЗ В реальных услвиях работы ця интеграто 1 ах 1 и 2 В момент Вклкчениямогут быть и не нулевые начальные условия, Однако благоцаря тому, что интеграторы охвачены Отрицательной обратной связью, происхоцит "списываниями накальных условий в течение пвух первыхтактов работы.Повьндение точности постигается, вопервых, за счет того, что уменьшаетсяпогрешность из-за неточности записи напряжения в аналоговые. запощинающиеячейки путем уменьшения их общего количества (с двух цо одной): во-вторых,существенно уменьшается Влияние ацдитивной составляющей погрешности, обусловленной црейфом нуля второго интегратора. Если В устройстве-прототипе прейфнуля второго интегратора входит в функцию преобразования с полным весом, тов прецложешом устройстве он судественно уменьшенЭто ожьясняется введением ожцей отрицательной обратной связи, охватывающей интеграторы 1 и 2,Преимущества предлагаемого устройства наиболее полно проявляются при работе в области низких и инфранизких частот, где влияние дрейфа нуля птеграторов,точности записи и хранения в аналоговыхзапоминающих ячейках на точность наиболее существенно,Ф с)р .:ла где ц =О - В ).- ) нтскКимвал 7-11) чт.) .1 , -1 ц8. 1 А, )О постоянна я времени инте гтато-: ра 1 пля Вхоцного пифференцируемого напряжения,постояпяя времени интегратора 1 по цепи обратной связи;ПОСТОЯННЯя ВРемени интеГэятора 2;55 постоянная Времени интеграторя 1 по )пвертируюнему ВХО ПУизобре тения 1. Дифференцирукщее устройство, соцеркащее два интегратора, первый инвертирукмций вход первого интегратора является входом устройства, выход первого интегратора соединен с информационным входом запоминающей ячейки,управляк с ший Вход которой соепинен с выходом генератора тактовых импульсов, а выхоц - с инвертирующим входом второго интегратора и с вторым инвертирукдцм входом первого интегратора, о т л и ч я ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности выход второго пнтег ратора соепинен с неинвертируюнчм Входом первого интегратора.5 920758 б2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю- дом интегратора и неинвертирующим вхош е е с я тем, что, первый интегратор дом операционного усилителя включенывыполнен на операционном усилителе, соответствукзцие масштабируюшие резисмежду инвертируюшим входом и выходом торы, причем выход операционного усиликоторого включен первый интегрируюшийтеля является выходом интегратора.конденсатор, между неинвертируюшим Источники информации,входом операционного усилителя и шиной принятые во внимание при зкспертиэенулевого потенциала включен второй ин. Авторское свидетельство СССРтегрируюший конденсатор, между инвер- . Мф 316098, кл,"6 06 С 7/18, 1970,тируюшими входами интегратора и инвер 2, Авторское,свидетел ьство СССРтируюшим входом операционного усилите- М 577540, кл, 6 06.5 7/18, 1976ля, а также между неинвертируюшим вхо- (прототип),Составитель Г, ОсиповРедактор Л. Веселовская Техред С,Мигунова Корректор М. ДемчикЗаказ 2346/58 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патентф г, Ужгород, ул. Проектная, 4