[go: up one dir, main page]

SU1051547A1 - Differentiator - Google Patents

Differentiator Download PDF

Info

Publication number
SU1051547A1
SU1051547A1 SU823462473A SU3462473A SU1051547A1 SU 1051547 A1 SU1051547 A1 SU 1051547A1 SU 823462473 A SU823462473 A SU 823462473A SU 3462473 A SU3462473 A SU 3462473A SU 1051547 A1 SU1051547 A1 SU 1051547A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
memory cell
memory
control input
Prior art date
Application number
SU823462473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Ефанов
Сергей Иванович Ткаченко
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср
Priority to SU823462473A priority Critical patent/SU1051547A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1051547A1 publication Critical patent/SU1051547A1/en

Links

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИРУЮВдаЕ УСТРОЙСТВО, содержащее группу  чеек пам ти, кажда  из которых соединена управл ющим входом с соответствующим выходом распределител  импульсов, а выходом - с соответствующим входом суммирующего усилител , подключенного выходом через фильтр нижних частот к выходу устройства, причем вход распределител  импульсов соединен с шиной тактовой частоты, о т л и ч а тем , что, с целью ю щ е е с   упрощени  устройства, кажда  «гейка пам ти содержит ключ и эапсминанжшй конденсатор, подключенный первой обкладкой к первой входной клемме устройства, а второй обкладкой - к выходу  чейки пам ти и к сигнальному i входу ключа, соединенного управл ющиь входом с управл ющим входом  чейки пам ти, а выходом - с второй входной клеммой устройства. dDIFFERENTIATED DEVICE containing a group of memory cells, each of which is connected by a control input to the corresponding output of the pulse distributor, and the output to the corresponding input of a summing amplifier connected to the output of the device through the low-pass filter to the clock bus , in order to simplify the device, each memory card contains a key and a capacitor capacitor connected by a first plate to the first input terminal devices, and said second electrode - to the output of the memory cell to the signal i and input key coupled yuschi control input to a control input of the memory cell, and output - with an input terminal of the second device. d

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и пре назначено дл  дифференцировани  ана логовых сигналов. Известно дифференцирующее устрой ство, содержащее запоминающие конденсаторы и ключи l . Известно также дифференцирующее устройство, содержащее запоминающие конденсаторы ключи, входной ре зистор, дифференциальный усилитель триггер, элементы.И и ИЛИ-НЕ, фильт высоких частот и .фазовый детектор 2 Общим недостатком известных устройств  вл етс  пониженна  чувствительность при дифференцировании мед ленноизмен ющихс  сигналов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  дифференцирующее устройство , содержащее группу  чеек, пам ти кажда  из которых соединена управл ющим входом с соответствующим выходом распределител  управл ющих импульсов, а выходом - с соответствующим входом суммирук цего усилител , подключенного выходом через фильтр нижних частот к выходу устройства , причем вход распределител  управл ющих импульсов соедине с ши ной тактовой частоты и с выходом элемента задержки, подключенного вх дом к тактовому выходу амплитудного модул тора, соединенного входом с входом устройства, а пр мым и проти вофазным информационными выходами с несколькими входами нечетных и четных  чеек пам ти соответственно выполненных на магнитных аналоговых усредн ющих элементах 2 . Недостатком прототипа  вл етс  сложность устройства. . Цель изобретени  - упрощение уст ройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в дифференцирующем устройстве , содержащем группу  чеек пам ти , кажда  из которых соединена управл ющим входом с соответствую1цим выходом распределител  импульсов , а выходом - с соответствующим входом суммирующего усилител  подключенного выходом через фильтр нижних частот к выходу устройства, причем вход распределител  импульсов соединен с шиной тактово|1 частоты , кажда   чейка пам ти содержит ключ и запоминающий конденсатор, подключенный первой обкладкой к первой входной устройства, а второй обкладкой - к выходу  чейки пам ти и к сигнальному входу ключа, соединенного управл ющим входом с управл ющим входом  чейки пам ти, а выходе - с второй входной клеммой устройства. На чертеже изображена блок-схема дифференцирующего устройства. Устройство содержит группу  чеек 1 пам ти, кажда  из которых содержит ключ 2 и запоминающий конденсатор 3, подключенный первой обкладкой к первой входной клемме устройства, а второй обкладкой - к выходу  чейки 1 пам ти и к сигнальному входу ключа 2, соединенного управл пощим входом с управл ющим входом  чейки 1 пам ти, а выходом - с второй входной клеммой устройства,  чейка 1 пам ти соеди11е ;а управл ющим входом с соответстЕьч-;дим выходом распределител  4 импульсов, а выходом - с соответствующим входом суммируквдего усилител  5. Выход усилител  5 через фил-тр 6 нижних ча;.ггот подключен к устройства, з вход распредели7ел  4 соединен с шиной 7 тактовой часхоты. Дифферекцир тотее устройство работает следующим образ9 На входные клемми поступает дифференцируемый аналоговый .сигнал,, а на вход распределр,тел  4 импульсов импульсы тактовой частоты. При этом на выходах распределител  4 формируетс  последовательность управл ющих импульсов. При поступлении этих импульсов на управл ющие входы соответствующих ключей 2 эти ключи открываютс  (замыкаютс ), т„е, происходит подключение ссответотвуажгэ-го запоминающего конденсатора 3 к вxoдныIvi клеммам устройства. При этом напр жение на гюдключенном запоминанием конденсаторе 3 стано.йитс  рав ным входному дифференцируемому напр жению . Все остальное врем , т.е. в паузах между подключени м:: к входным клеммам, соответствующие ключи 2 разомкнуты и конденсаторы 3 подхлточены между соответствующими входами суммирующего усилител  5 и первой верхней на чертеже) входной клеммой . При этом входное напр женке через запоминающие конденсаторы 3 поступает на соответствующие входы суммирующего усилител  5, который ос тцествл ет с-уммирование с раЕньмк коэффициентами передачи по всем входам. Таким образом, Б камсдый -текущий момент времени один из запоминающих конденсаторов 3 вс.-;гда подключен к входным клеммам устройства , в то врем  как приращени  входного напр жени  относительно трех запомненных значений через осталь ные запоминающие конденсаторы 3 поступают на входы суммирующего усилител  5 . Поскольку управлш-ощие импульсы поступают на ключи 2 последовательно , соответственно происхсмит и запсминание конденсаторалми 3 текущих значений входного напр жени ,а значит и компенсаци  ебсо.пютнс1величины входного напр жени  в пределах цикла опроса-.записи „ Поэтому в пределах одного цикла- опроса-записи сигнал на выходе суммирующего усилител  5 равен Vu-t v4 fii:UHHKj, где К - параметр скорости изменени  входного сигнала, с, в пределе производнойdUgj/di К2- коэффициент передачи суммирующего усилител  по каждому из входов; 1 - период тактовой частоты, ц - текущий момент времени в пределах периода тактовой частоты; 1 1,2,..., (h - 1) ; М - количество задействованных входов суммирующего усилител . Изменение напр жени  на запомиНснощих конденсаторах 3 носит ступенчато-возрастающий или убывающий (в зависимости от изменени  входног сигнала) характер. При этом частота изменени  напр жени  на каждом из з поминающих конденсаторов 3 соответствует частоте циклов опроса-записи т.е. частоте по влени  управл ющих импульсов на соответствующих выхода распределител  4. Необходимо отметить , что входное сопротивление сум мирующего усилител  5 по каждому из входов должно составл ть дес тки-со ни мегаом (и более) с тем, чтобы не происходил подзар д запоминающих конденсаторов 3 входными токами ус лител  при подключении запоминающих конденсаторов 3 между первой входно клеммой и соответствующими входами суммирующего усилител  5. Сигнал с выхода суммирующего усилител  5 пос тупает на вход фильтра 6 нижних частот , где происходит его сглаживание, и с выхода фильтра 6 подаетс  на выг ход устройства. При значении.производной равном нулю или при изменении знака производной соответственно становитс  равным нулю или измен ет знак и величину сигнал с выхода устройства . Паразитна  посто нна  времени при этом всегда неизменна и составл ет .p J(H-0. Чувствительность устройства определ етс  количеством запоминающих конденсаторов и ключей, периодом тактовой частоты и коэффициентом усилени  суммирующего усилител , причем при увеличении количества запоминающих конденсаторов и управл емых ключей улучшаютс  технические характеристики устройства . Испытани  макета устройства показали , что при скорости изменени  входного сигнала 15 мкВ/с уровень выходного сигнала составл ет около 1В(, t 0,1 с), паразит- на  посто нна ,времени - менее 1с. Измен   период тактовой частоты можно осуществл ть измерение производных в динамическом диапазоне до 200 дБ. Таким образом, предлагаемое устройство вследствие конструктивного совмещени  выполнени  операций запоминани  значений входного напр жени  и формировани  приращений относительно этих запомненных значений более просто в технической реализации, по сравнению с прото- , типом.The invention relates to automation and computing and is intended to differentiate analog signals. A differentiating device is known that contains memory capacitors and switches l. A differentiating device is also known that contains memory capacitors, keys, an input resistor, a differential trigger amplifier, elements. AND OR-NOT, a high-pass filter and a phase detector 2 A common drawback of known devices is the reduced sensitivity in differentiating slow-changing signals. The closest to the present invention is a differentiating device containing a group of cells, the memory of which is connected by a control input to the corresponding output of the control pulse distributor, and the output to the corresponding input of the summed amplifier of the amplifier connected by the output through a low-pass filter to the output of the device, moreover, the input of the distributor of control pulses connected to the bus of the clock frequency and to the output of the delay element connected to the clock output of the amplitude modulator is connected th input to the input device, and straight and counterclockwise vofaznym data outputs from multiple inputs of odd and even memory cells respectively formed on magnetic constituent elements averaged analog 2. The disadvantage of the prototype is the complexity of the device. . The purpose of the invention is to simplify the device. The goal is achieved by the fact that in a differentiating device containing a group of memory cells, each of which is connected by a control input with the corresponding output of the pulse distributor, and the output - with the corresponding input of a summing amplifier connected through the low-pass filter to the output of the device, and the input of the distributor the pulses are connected to the clock frequency bus | 1 frequency, each memory cell contains a key and a storage capacitor connected by the first lining to the first input device, and the second a facing - to the output of the memory cell and to the signal input of the key, a control input connected with control input of the memory cell, and output - with an input terminal of the second device. The drawing shows a block diagram of the differentiating device. The device contains a group of memory cells 1, each of which contains a key 2 and a storage capacitor 3 connected by the first plate to the first input terminal of the device, and the second plate to the output of the memory cell 1 and to the signal input of the key 2 connected by controlling the input the control input of memory cell 1, and the output with the second input terminal of the device, memory cell 1 of the connector; and the control input with the corresponding 4 pulse distributor, and the output with the corresponding input of the total amplifier 5. I ate 5 through the fil-tr lower ca 6; .ggot connected to the device input of raspredeli7el 4 is connected to bus 7, a clock chaskhoty. The differential device operates as follows: A differentiated analog signal is fed to the input terminals, and a 4-pulse telephone pulse at the input distributor. In this case, a sequence of control pulses is formed at the outputs of the distributor 4. When these pulses arrive at the control inputs of the corresponding keys 2, these keys open (close), i.e., the light of the two output memory capacitor 3 is connected to the input terminals of the device. At the same time, the voltage on the capacitor connected to the storage, 3, becomes equal to the input differentiable voltage. The rest of the time, i.e. in the pauses between connecting :: to the input terminals, the corresponding switches 2 are open and the capacitors 3 are plugged between the corresponding inputs of summing amplifier 5 and the first upper one in the drawing) input terminal. At the same time, the input voltage through storage capacitors 3 is fed to the corresponding inputs of summing amplifier 5, which has a c-amplification with equal transfer coefficients for all inputs. Thus, the booster is the current moment of time one of the storage capacitors 3 vs. Is always connected to the input terminals of the device, while the input voltage increments relative to the three stored values through the remaining memory capacitors 3 arrive at the inputs of the summing amplifier 5. Since the control impulses are sent to the keys 2 sequentially, respectively, the capacitors supply 3 current values of the input voltage, and therefore compensate ex-plugs 1 of the input voltage within the polling cycle-record. Therefore, within one polling cycle-recording the output signal of summing amplifier 5 is equal to Vu-t v4 fii: UHHKj, where K is the parameter of the rate of change of the input signal, s, in the limit of the derivative dUgj / di K2, the transfer coefficient of the summing amplifier for each of the inputs; 1 - the period of the clock frequency, C - the current time within the period of the clock frequency; 1 1,2, ..., (h - 1); M - the number of inputs of the summing amplifier. The change in voltage on the memorized capacitors 3 is step-increasing or decreasing (depending on the change in the input signal). In this case, the frequency of the voltage change on each of the memory capacitors 3 corresponds to the frequency of the polling-recording cycles, i.e. the frequency of occurrence of control pulses at the respective outputs of the distributor 4. It should be noted that the input impedance of summing amplifier 5 for each of the inputs must be tens to one mega (or more) so that recharge capacitors 3 are not charged the input currents of the amplifier when connecting the storage capacitors 3 between the first input terminal and the corresponding inputs of the summing amplifier 5. The signal from the output of the summing amplifier 5 arrives at the input of the low-pass filter 6, where smoothing it, and output from filter 6 is fed to Vyg stroke device. When the value of the derivative is zero or when the sign of the derivative changes, respectively, it becomes equal to zero or the sign and magnitude of the signal from the output of the device changes. The parasitic time constant is always constant and is .p J (H-0. The sensitivity of the device is determined by the number of storage capacitors and keys, the period of the clock frequency and the gain factor of the summing amplifier, and with increasing number of storage capacitors and control keys, technical characteristics of the device. Testing the layout of the device showed that at a rate of change of the input signal of 15 µV / s, the level of the output signal is about 1 V (, t 0.1 s), parasitic time is less than 1 s. By changing the clock frequency period, it is possible to measure derivatives in a dynamic range of up to 200 dB. Thus, the proposed device, due to the constructive combination of the storage of input voltage values and increments relative to these stored values, is more simple in technical implementation, compared with the prototype, type.

Claims (1)

, ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, 'содержащее группу ячеек памяти, каждая из которых соединена управляющим входом с соответствующим выходом распределителя импульсов, а выходом - с соответствующим входом суммирующего усилителя, подключенного выходом через фильтр нижних частот к выходу устройства, причем вход распределителя импульсов соединен с шиной тактовой частоты, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, каждая Ячейка памяти содержит ключ и запоминающий конденсатор, подключенный первой обкладкой к первой входной клемме устройства, а второй обкладкой - к выходу ячейки памяти и к сигнальному входу ключа, соединенного управляю- <g щим входом с управляющим входом ячейки памяти, а выходом - с второй входной клеммой устройства.A DIFFERENTIATING DEVICE, 'containing a group of memory cells, each of which is connected by a control input to a corresponding output of a pulse distributor, and by an output - by a corresponding input of a summing amplifier, connected by an output through a low-pass filter to the output of the device, and the input of a pulse distributor connected to a clock bus characterized in that, in order to simplify the device, each memory cell contains a key and a storage capacitor connected by the first plate to the first input terminal oystva and second electrodes, - to the output of the memory cell and to the key signal input coupled upravlyayu- <g conductive input to the control input of the storage cell, and output - with an input terminal of the second device.
SU823462473A 1982-07-02 1982-07-02 Differentiator SU1051547A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823462473A SU1051547A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Differentiator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823462473A SU1051547A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Differentiator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1051547A1 true SU1051547A1 (en) 1983-10-30

Family

ID=21019815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823462473A SU1051547A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Differentiator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1051547A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 928368., кл. G 06 G 7/184, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР 903902, кл. q 06 О 7/18, 1980. 3.Авторское свидетельство СССР № 301173, кл. G 06 G 7/18, 1969 (прототип). , *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4504803A (en) Switched capacitor AM modulator/demodulator
US4535287A (en) Electronic watt/watthour meter with automatic error correction and high frequency digital output
US4604584A (en) Switched capacitor precision difference amplifier
US5099195A (en) Electronic device for measuring electrical power supply to a load
CN114487615B (en) Capacitance measuring circuit and capacitance measuring method
EP0163333B1 (en) Filter arrangement
JPH04265862A (en) Method and apparatus for measuring counterbalance by control of electrostatic charge
EP0547916B1 (en) A voltage regulator control circuit
SU1051547A1 (en) Differentiator
US4371850A (en) High accuracy delta modulator
US4354250A (en) Switched-capacitor source resistor simulation circuit
US5572107A (en) Switched capacitor network
US4507625A (en) Switched capacitor AM modulator/demodulator
US4558301A (en) Voltage-to-frequency and analog-to-digital converter circuit
JPS6218095B2 (en)
US4910456A (en) Electronic watt-hour meter with combined multiplier/integrator circuit
SU896634A1 (en) Analogue integrator
JP7368550B1 (en) signal detection device
SU1128271A1 (en) Analog integrator
JP3144154B2 (en) Sample hold circuit
SU1072101A1 (en) Analog storage
SU1151893A1 (en) Pulse averaging voltmeter
SU894795A1 (en) Analogue storage
SU1185399A1 (en) Analog storage
SU1734123A1 (en) Analog storage