Устройство для дифференцирования функций

(5 Кл,0 Е 3/О ввуларстввею внатетСвввтв Меатрвв СССРва делан забратеелаткра(тй присоединением заяв(32) Приорит публиковано 05.09.74 Бюллетень33 та опубликования описания 15, Р.742) Авторы изобретенА ВереЩИгин и ТИ,ПБЯи 1) Заявитель тит ВГЗТБ Абсид,т 1 гаса ч)пей л., 54) УСТРОЙСТ ЕРЕНЦИРО ВАНИ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для дифференцирования функций, заданных .з форме частотио-импульсных сиг иалоз.Йззестиы дифференцирующие устройства, содержащие два блока скользящего интегрального усредкения и узел вычитания, з которых 10 вход второго блока усреднения подключен к выходу элемента смещения первого блока усреднения,а выходы обоих блоков подключены к входам узла вычитания. 1 бНедостатком таких устройств является невозможность дифференцирования фуикций невремениого аргумента и подавления высокочастотных случайных и низкочастотных ф ,перно ческих помех.елью изобретения является устранение этих недостатков.Указанная цель достигается тем, что з предложенном устройст-25 1 ве элементы смещеаия первого и второго блоков усредиеиия заполнены в виде начальной и коиечиой секций последовательного трехсек-, ционного регистра, сдвигозый вход которого соедиие с входои текущего значения аргумента. Причем сумма числа ячеек средней секции и числа ячеек начальной соответствует смещению иитерзалоз усреднения,кратному величине периода низкочастотной помехи;На чертеае приведена схема устройства.Вход 1 текущего зиачеиия фуикции соединен с основным входом последовательного регистра 2, состоящего из трех секций 3-5. Цепь продвигающих иипульсоз регие тра 2 соединена е зходои 6 текуего значения аргумента через лок 7 изменения масштаба, который может бить выполнен з виде управляемого частотного преобразователя. Выходы ячеек секций 3.5 реги3стра 2 через элементы 8,9 суммирования состояний ячеек подключенык входам блока вычитания 10, выходкоторого соединен с выходом устройства.5Цепи питания элементов суммирования 8,9 подключены к управляемоглу источнику питания 11, управляющий вход которого соедйнеис входом 12 задания интерваловусреднения и их относительногосмещения и управляющим входом блока,Устройство работает следующимобразом. 15Текущее значение функции зформе частотно-импульсного сигналапоступает иа вход регистра 2, образованного ячейками с двумя устойчивыми состояниями. В цепь про одвигающих импульсов регистра 2 поступает последовательность импульсов, частота которых соответствуеттекущему значению аргумента.При поступлении последовательности импульсов с частотой, пропорциональнои текущему зиачен 1 гю функции, каждый импульс этой последовательности записывается в первойячейке регистра (ячейка из состояния "О" переводится в состояние"1") и последовательно переноситсяв последующие ячейки со скоростью,соответствующей текущему значениюаргумента частота продвигающихимпульсов выбрана более высокой,чем максимальное значение частоты,соответствующей текущему значениюфункцииг.Текущее значение числа ячеек 4 осекций регистра 2 иапример, секции 3), находящихся з состоянии "1"соответствует значению интеграла ффункции на интервале, определяемомсоотношением масштабов частотныхсигналов функции и аргумента и числом ячеекв данной секции регистра.Значение этого интеграла представляется на выходе элемента 8 в форме напряжения постоянного тока змасштабе, зависящем от указанныхсоотиошейий, а также от величинынапряжения йитаиия элемента 8, поступающего от источника питанйя П.Таким образом, в устройствеосуществляется непрерывное скользящее интегральное усреднение функции на интервале, соответствующем прохождению последовательности импульсоз,частота которых пропорциональна текущему значению функции.Текущее значение напряжений, отражающих результаты скользящего интегрального усреднения функций на указанных интервалах, поступает иа входы блока вычитания 10. В ре-зультате на выход устройства поступает напряжение, соответствующее текущему значенйю отношения разности непрерывно-усредияемых на отмеченных интервалах функций к приращению аргуглента, т,е. текущему значению производной Фрикции по непременному аргуглеиту.При этом масштаб выходного напряжения определяется соотношением гласштабов частот сигналов функций и аргумента и суглмарным числом ячеек в секциях 3 и 4, а в результате скользящего интегрального усреднения функции на указанных ийтервалах обеспечивается подавление высокочастотных помех.Благодаря тому,что число ячеек в секции Ф выбрайо такигл,чтобысумма этого числа и числа ячеекв секции 3 с учетом масштаба частоты аргумента соответствоваласмещению интервалов усреднениясигнала в основных секциях регистра, кратному величине периодаперйодическои помехи, в устройстве обеспечивается одйовременно сподавлениегл высокочастотных помехподавление периодической помехи,имеющей частоту, близкую к частотам, характеризующим дифференцируемую функцию,При синхронизации изменений величин интервалов усреднения и величины их относительного сглещения,обеспечиваемых подачей соответствующего сигнала на вход 12 устройства и текущего значения периода периодической помехи, в устройстве достигается подавление последней и в случае непрерывно изменяющейся частоты помехи в результате изменения масштаба частотного преобразователя 7 и выходного напряжения источника П питания устройства).уотройстзо для диффереициро- б зания функций, содержащее выходной блок вычитания, входы которого соединены с зыходайи двух блокоз скользящего усреднения, каждый нз которых зиполкеи з виде последоза тельно соединенных элементов сме- , щения и суммирования, о т л и ч а -. 6ю щ в в с я тем, что, с целью поэышеиия точкостк дифферекцироэаиия, з кем алеиеиты сиещеиия перзого й второго блоков скользящего усреднения выполнены соответственно з зиде начальной и конечной секций последовательного трехсекциоиного регистра, сдзигозй вход которого соединен с зходои текущего значекия аргумента, а осноэкой - о входом текущего значения фуикцик устройства.