Патент ссср 264004

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

264004

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Х11.1967 (№ 1203003/18-24) Кл. 42m>, 7/16

42m4, 7/20

42m4 7/24

МПК G 06g

G Обд

G O6g

УДК 681.335.5(088.8) с присоединением заявки №

Приоритет

Комнтет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

Опубликовано 10Л1.1970. Бюллетень № 8

ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ СЧЕТНО-РЕШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ УМНОЖЕНИЯ, ДЕЛЕНИЯ, ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ И ПОТЕНЦИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны логарифмические счетно-решающие устройства для выполнения операций умно>кения, деления, логарифмирования и потенцирования, содержащие ключи, схемы сравнения, генераторы экспоненциального напряжения, ждущие мультивибраторы, блок автоматического пуска, инвертор, блок памяти и генератор линейного напряжения.

В предложенном устройстве для повышения быстродействия первая цепь из последовательно соединенных ключа, генератора экспоненциального напряжения и схемы сравнения, второй вход которой служит одним входом устройства, через первые ламели первого и второго переключателей соединена со второй цепью из последовательно соединенных ключа и генератора экспоненциального напряжения, подсоединенного через первую, вторую, третью и пятую ламели третьего переключателя к схеме сравнения, второй вход которой служит другим входом устройства, выход схемы сравнения второй цепи подсоединен ко входу первого ждущего мультивибратора, один выход которого соединен со входом второго ждущего мультивибратора, выход последнего соединен со входом первой цепи из последовательно соединенных ключа, генератора экспоненциального напряжения и схемы сравнения, со входом второй цепи через вторую, третью и пятую ламели второго переключателя, со входом генератора линейно изменяющегося напряжения и через перв1 ю, чствертую и пя5 тую ламели четвертого переключателя с третьей цепью из последовательно соединенных ключа и генератора экспоненциально изменяющегося напряжения, подсоединенного через первую, вторую и четвертую ламели пятого

10 переключателя к блоку памяти, выход которого служит выходом устройства. Второй вход первого ждущего мультивибратора соединен со входом блока автоматического пуска, через ключи со вторыми входами генера15 тора экспоненциального напря>кения и блока памяти третьей цепи, а также через ключ со вторым входом генератора линейно изменяющегося напря>кения, выход которого соединен с третьей ламелью пятого переключателя и

20 через ипвертор с четвертой ламелью третьего переключателя; выход блока автоматического пуска соединен со входом второго ждущего мул ьтиви бр атор а.

Схема устройства приведена на чертеже.

25 Устройство содер>кит первую цепь последовательно соединенных ключа 1, генератора 2 экспоненциального напряжения и схемы сравнения >, вторую цепь из последовательно соединенных ключа 4, генератора 5 экспоненци30 ального напряжения и схемы сравнения 6;

264004 ждущие мультивпбраторы 7 и 8; цепь из последовательно соединенных ключа 9, генератора 10 экспоненциального напряжения и блока памяти 11; ключи 12 и И, генератор 14 линейно изменяющегося напряжения, инвер- 5 тор 15, блок 1б автоматического пуска, электронный ключ 17 и переключатель с пятью направлениями 18, 19, 20, 21 и 22, который задает режим работы устройства.

Генераторы экспоненциального напря>кения 10 могут быть выполнены в виде зарядно-разрядных RC-цепей.

Умножение или деление двух или нескольких переменных с одновременным возведением сомножителей в целую или дробную сте- 15 пень в общем виде представляется следующим выражением

z = anti ln ),ÿ,1nx„ к=1

20 где z — значение выходной переменной, x» - — значения выходных переменных, lг — целое число от 1 до и, ак — показатель степени входных переменных. 25

Для случая умножения двух переменных приведенная формула упрощается:

z=x, х„=antiln(ln х +1п х:)

Поскольку lп х, = l,, а l и х = t, где ti и 4— интервалы времени, то операция умножения 30 двух переменных сводится к определению и потенцированию суммы соответствующих интервалов времени: z=antiln(t,+4).

Реализация приведенной формулы, изображенной на чертеже схемой, производится при 35 установке переключателя в первое положение — «умножение». Блок 1б автоматического пуска вырабатывает импульс, от которого срабатывает ждущий мультивибратор 8. Положительный прямоугольный импульс, подавае- 40 мый с мультивибратора 8 через катодные повторители и ключевые схемы 1 и 9, заряжает генераторы 2, 10 соответственно до номинального значения U„. Одновременно положительный перепад напряжения схемы сравнения > 45 через ключевую схему 4 заряжает генератор 5.

При равенстве мгновенных значений напряжения Ugq, на выходе генератора 2 и входного напряжения с1„, срабатывает схема сравнения 3 и запирает ключевую схему 4, 50 тем самым обеспечивая разряд генератора 5.

В момент равенства мгновенных значений напряжений на выходе цепи генератора 5 и входного срабатывает схема сравнения б, формируется импульс для запуска ждущего 55 мультивибратора 7. Мультивибратор 7, в свою очередь, вырабатывает прямоугольный импульс, который запирает ключ 12, прекращая разряд генератора 10, открывает ключ 13 и обеспечивает перепись этого сигнала на блок 60 памяти 11.

Таким образом, время разряда генератора

10 равно t = t<+ t. и выходное напряжение

U.„, = z = antiln (t,+t>) = U,„, U,„,, или z =

=х .х,. Далее, по заднему фронту импульса 65 мультивибратора 7 формируется импульс для запуска мультивибратора 8 и цикл работы будет повторяться автоматически.

Частота работы такого замкнутого по кольцу устройства определяется выбором параметров RC-цепей и длительностью импульсов ждущих мультивибраторов 7 и 8 управляющего устройства.

Перемножение трех и более переменных потребует дополнительно последовательного включения третьего или соответственно большего числа каналов, содержащих, как и первые два канала, ключевую схему, RC-цепь и схему сравнения. В общем случае суммирования интервалов времени, выработанных в каждом канале, также осуществляется на общей суммирующей цепи.

Для возведения в степень одной или нескольких переменных с последующим перемножением потребуется замена простых RCцепей магазинами или набором сопрогивлений и конденсаторов.

Приведенные рассуждения справедливы также и для режима деления. Операция деления двух переменных сводится к определению и потенцированию разности интервалов време ни, соответствующих этим входным перемен ным: z=antiln(t,— Ь).

Реализация этой формулы схемой осущест вляется следующим образом.

Переключатель устанавливается в положение — «деление», В работе участвуют те же узлы, что и при операции «умножения», изменяется только последовательность срабатывания каналов.

Здесь следует отметить, что при делении

», схема будет правильно работать толь+» ко в случае U», ) U»,, поскольку деление возможно при обратном неравенстве соответствующих интервалов времени t>(t».

Формула для логарифмирования в общем виде аналогична формуле умножения и деления за исключением того, что здесь отсутствует операция антилогарифмирования: и

z = а„1п х„. к=1

Устройство осуществляет операцию логарифмирования одной переменной, подаваемой на вход U„», при этом переключатель переводится в положение «логарифм». В работе участвуют только блоки 4, 5, б, 7, 8, 11, 18, 14 и 1б.

Также как при умножении и делении по заднему фронту положительного импульса ждущего мультивибратора 8 начинается разряд генератора 5 для выработки интервала времени t>. = In U», Одновременно с началом разряда этого генератора в блоке 14 формируется линейно-изменяющееся напряжение, которое подается непосредственно на блок 11. В момент равенства значений напряжения на генераторе 5 и

264004

40 входного напряжения U,„, схема сравнения б меняет свое состояние, срабатывает мультивибратор 7, прямоугольный импульс которого обеспечивает прекращение нарастания линейно-изменяющегося напряжения через ключ 17 и открывает ключ 18 для переписи на устройство памяти и выход подаваемого на вход блока 11 напряжения.

Таким образом, на выходе получается напряжение, пропорциональное логарифму входной переменной: U,„„— — 1ï U„, . Далее, по заднему фронту импульса мультивибратора 7 запускается мультивибратор 8 и процесс повторяется, Перевод устройства в режим потенцирования обеспечивается установкой переключателя рода работы в положение «антилогарифм».

По заднему фронту импульса мультивибратора 8 происходит включение цепи разряда генератора 10 и генератора 14 линейно-изменяющегося напряжения, последнее инвертируется схемой инвертора 15 и подается на схему сравнения б. В момент равенства линейно-изменяющегося напряжения и напряжения, подаваемого на вход U„,, происходит срабатывание схемы сравнения б и ждущего мультивибратора 7, и, как уже было описано выше, при описании умножения и деления, установившаяся на генераторе 10 величина напряжения перепишется в блок памяти.

Предмет изобретения

Логарифмическое счетно-решающее устройство для выполнения операций умножения, деления, логарифмирования и потенцирования, содержащее ключи, схемы сравнения, генераторы экспоненциального напряжения, ждущие мультивибраторы, блок автоматического пуска, инвертор, блок памяти и генератор линейного напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения

Зо его быстродействия, в нем первая цепь из последовательно соединенных ключа, генератора экспоненциального напряжения и схемы сравнения, второй вход которой служит одним входом устройства, через первые ламели первого и второго переключателей соединена со второй цепью из последовательно соединенных ключа и генератора экспоненциального напряжения, подсоединенного через первую, вторую, третькi и пятую ламели третьего переключателя к схеме сравнения, второй вход которой служит другим входом устройства, выход схемы сравнения второй цепи подсоединен ко входу первого ждущего мультивибратора, один выход которого соединен со входом второго ждущего мультпвибратора, выход последнего соединен со входом первой цепи из последовательно соединенных ключа, генератора экспоненциального напряжения и схемы сравнения, со входом второй цепи через вторую, третью и пятую ламели второго переключателя, со входом генератора линейно изменяющегося напряжения и через первую, четвертую и пятую ламели четвертого переключателя с третьей цепью из последовательно соединенных ключа и генератора экспоненциального напряжения, подсоединенного через первую, вторую и четвертую ламели пятого переключателя к блоку памяти, выход которого служит выходом устройства; второй вход первого ждущего мультивибратора соединен со входом блока автоматического пуска, через ключи со вторыми входами генератора экспоненциального напряжения и блока памяти третьей цепи, а также через ключ со вторым входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен с третьей ламелью пятого переключателя и через инвертор с четвертой ламелью третьего псреключателя; выход блока автоматического пуска соединен со входом второго ждущего мультивибратора.

264004

9мно. хеиие

ДелеНие лога.„ ои рм"

3)нт ( лога . ,4и@м

Составитель Л. Б. Дмитриева

Редактор H. С. Коган Текред А. А. Камышникова Корректор С. М. Сигал

Заказ 1551 i 5 Ти ра кк 480 Подписное

ЦН Комитета по,делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР москва 5К-35, Раушская наб.. д. -1,5

Типография, пр. Сапунова, 2