Дифференцирующее устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик пп 934495(23) ПриоритетОпубликоваио 070682, Бюллетень Мо 21 Дата опубликования описания 07. 06. 82 13 1 М. Кп. С 06 6 7/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийВ,И.Рязанов и Д.Ц.Пунсык-йамжилот ъз,ч (еТомский ордена Октябрьской Революциц и офденаТрудового Красного Знамени политехничес й",институт им.С.М.Кирова(54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮШЕЕ УСТРОИСТВО Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Известно устройство, использующее для получения производной метод раз-. вертывающего напряжения, содержащее генератор линейно изменяющегося развертывающего напряжения, нуль-орган и триггер 1.Недостаток этого устройства заключается в невысоком быстродействии: для выявления приращения функции тре. буется два цикла развертки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором производная определяется в одном цикле раэверт" ки. Для этого последовательно фиксируются моменты времени, в которые развертывающее напряжение совпадает с несмещенным и со смещенным входным напряжением, а полученный интервал времени сравнивается с заданным интервалом,который получался бы при установленном смещении для сигнала с нулевой производной 2.Недостаток известного устройства состоит, в том, что, во-первых . диапазон измерения производной ог" раничен крутизной развертывающего напряжения, и, во-вторых, масштаб представления положительных и отрицательных значений производной различен.Цель. изобретения - расширение днапазона измерения производной и повышение точности.Укаэанная цель достигается тем,что дифференцирующее устройство, 10 содержащее генератор развертывающегонапряжения, прямой выход которогосоединен с первыми входами первогои второго нуль-органов, сумматор,первый вход которого подключен к 15шине напряжения смещения а выход -Фк второму входу первого нуль-органа, вход устройства соединен с вторыми входами сумматора и второгонуль-органа, выход первого нульоргана соединенс нулевым входомпервого триггера, выход второго нуль.органа - с единичным входом первоготриггера и с входом первого одновибратора, первый элемент И, входыкоторого связаны с единичным выходом,первого триггера и с инверсным выходом первого одновибратора, а такжевторой элемент И и элемент ИЛИ, соответствующие входы которого подключенык выходам первого и второго элементов И, содержит третий и четвертыйнуль-органы, нторай триггер и второйодновибратар, инверсный выход геНератора развертывающего напряжениясоединен с первыми входами третьегои четвертого нуль-органов, вход устройства соединен с вторым входом третьего нуль-органа, а выход сумматора - с вторым входом четвертого нульоргана, выход третьего нуль-органасоединен с нулевым входом второготриггера, выход четвертого нуль-органа - с единичным входом второготриггера и с входом второго однонибратара, инверсный выход которого иединичный выход второго триггераподключены к соответствующим входам второго элемента И,На фиг, 1 представлена схема устройства; на. Фиг. 2 - временныедиаграммы его работы.Устройство содержит генератор 1разнертынающега напряжения, имеющий прямой и инверсный выходы,нуль-органы 2 - 5, сумматор 6, триггеры 7 и 8, однавибраторы 9 и 10,элементы И 11 и 12, элемент ИЛИ 13.Устройство работает следующимобразом.С прямого выхода генератора 1 нануль-органы 2 и 3 поступает возрастающее развертывающее напряжение,а с инверсного на нуль-органы 4 и5 - уменьшающееся, 11 ри возрастанииразвертывающего напряжения, когдаоно достигает значения входного сигнала х(1:),срабатывает нуль-орган 2,апри достижении им значения смещенного)входного сигнала х(1)+ха,срабатываетнуль-орган 3. Импульсом нуль-органа 2запускается однавибратор 9 и опрокидывается триггер 7, который импульсом нуль-органа 3 возвращается в 40исходное состояние.При достижении уменьшающимся развертывающим напряжением значения смещенного входного сигнала срабатываетнуль-орган 5, а при достижении им 45значения входного сигнала срабатываетнуль-орган 4. Импульсом нуль-органа 5запускается аднавибратор 10 и опрокидывается триггер 8, который импульсом нуль-органа 4 возвращается в исходное состояние.Однонибратары 9 и 10 настроенытак, что длительность импульса на ихнулевых выходах определяется величинойсмещающега напряжения и крутизной раз -вертывающеи функции Б (1) ТБ смгде Т 5 - время развертывания;Б - амплитуда разнертывающейфункцииДифференцирование монотонно убывающего входного сигнала осуществляется с помощью возрастающего развертывающего напряжения и имеет места санпа дение потенциалов на входах злемен - та И 11, который нырабатынает время- импульсный сигнал, характеризующий первую разность.Дифференцирование монотонно возрастающей функции осуществляется с помощью уменьшающегося развертывающего напряжения, в этом случае единичный сигнал, являющийся время-импульсным эквивалентом конечной разности, формируется элементами 4, 5, 8 и 10 и появляется на выходе элемента И 12.Диапазон производных непрерывной функции, определяемых с помощью предлагаемого устройства, не зависит от крутизны развертывающей функции, а временной эквивалент производных разного знака приводится к одному масштабу. Эти обстоятельотва определяют технико-экономический эффект от использования изобретения.Формула изобретенияДифференцирующее устройство содержащее генератор развертывающего напряжения, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и нтораго нуль-органов, сумматор, первый вход которого подключен к шине напряжения смещения, а выход к второму входу первого нуль-органа, вход устройства соединен с вторыми входами сумматора и второго нуль-, органа, выход первого нуль-органа соединен с нулевым входом первого триггера, выход второго нуль-органа с единичным входом первого триггера и с входом первого одновибратора, первый элемент И, входы которого связаны с единичным выходом первого триггера и с инверсным выходом первого однанибратора, а также второй элемент И и элемент ИЛИ,. соответствующие входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, о т л и ч а и щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения производной и повышения его точности, оно содержит третий и четвертый нуль-органы, второй триггер и второй одновибуатор, инверсный выход генератора развертывающего напряжения соединен с первыми входамв третьего и четвертого нуль-органов, вход удтройстна соединен с нторым входом третьего нуль-органа, а выход сумматора - с вторым входомчетвертого нуль-органа, выход третье. го нуль-органа соединен с нулевым входом второго триггера, выход четвертого нуль-органа - с единичнымвходом второго триггера и с входом второго одновибратора, инверсный выход которого и единичный выход второго триггера подключены к соответствующим входам второго элемента И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Темников Ф.Е,Теория развертывающих систем. М-Л., Госэнергоиэдат, 1963, с. 92-93.2. Авторское свидетельство СССР 9 624236, кл. С 06 6 7/18, 1976 (прототип) .