Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 470820

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.73 (21) 1935590/IS-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 21.08.75 (51) М. Кл. G 06(7 26

Государствеииык комитет

Совета Министров СССР оо делам иэобретекий и открытий (53) УДК 681.335.8.13 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Е. Пухов, В. Ф. Евдокимов, В. И. Купреев, П. А. Тарчук, Н. П. Тимошенко, А. С. Огир и Ю. А. Плющ

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области гибридной вычислительной техники.

Известен функциональный преобразователь, содержащий матрицу резисторов, горизонтальные шины которой подключены ко входам операционных усилителей, выход каждого из которых соединен с выходом преобразователя и через цепь переноса — со входом последующего операционного усилителя, и источники опорного напряжения, выходы первого и вто- Ip рого из которых соединены с контактами первого переключателя, а выходы третьего и четвертого — с контактами второго переключателя, выход которого через соответствующие ключи соединен с первыми входами и сумматоров, вторые входы которых подключены к выходу первого переключателя, третьи входы соединены со входами преобразователя. Четвертый вход каждого сумматора, кроме первого, подключен к выходу предыдущего сумматора. Четвертый вход первого сумматора подключен к выходу и-ro сумматора, к первому контакту третьего переключателя и через операционный усилитель переноса — ко второму контакту третьего переключателя. 25

Недостатком известного преобразователя является низкая точность воспроизведения функций.

Предлагаемый преобразователь с целью повышения точности содержит и блоков умноже- 3р ния, первые входы которых соединены с выходом третьего переключателя, вторые входы подключены к выходам соответствующих сумматоров, а выходы блоков умножения соединены с соответствующими шинамп матрицы резисторов.

На фиг. 1 показана функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 — воспроизводимые им зависимости.

Функциональный преобразователь содержит матрицу резисторов 1, операционные усилители 2I — 2,, Bblxo÷û которых соединены с выходами преобразователя 3> — 3 +I, источники

4 — 7 опорного напряжения, переключатели 8—

10, ключи llI — 11», сумматоры 12 — 12„, операционный усилитель переноса 13 и блоки умножения 141 — 14„.

Выбор рабочего квадранта зависит от положения переключателей 8 и 10. Реализация точки Х=а осуществляется с помощью ключей 11I — 11 и переключателя 9. Тангенс угла наклона а набирается на матрице резисторов

1 так, что компоненты этой матрицы моделируют соответствующие разряды значения 1да.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть исходная информация представляется в знаковом коде в двоичной системе счисления с фиксацией запятой после младшего раз470820

1111

+0101

0011

1101

Выход

Входы

25

35

tg n = 10 „ о« = 10 10„ ряда. Знаковый код — это код, в котором знак присваивается каждому разряду.

Одноразрядные сумматоры 12> — 12„и операционные усилители 2> — 2 построены так, что они могут работать в знаковом коде. На первых выходах сумматоров выделяется результат суммирования, а на вторых выходах— значение переноса в старший разряд и циклический перенос из старшего разряда в младший. Напряжение источников 5 и 7 моделирует значение разряда, равное +1, а напряжение источников 4 и 6 моделирует значение разряда, равное — 1.

Блоки умножения 14 — 14„имеют следую- 15 щую таблицу состояний:

При наборе значения Х=а(0 переключа- 45 тель 9 находится в верхнем положении, а при

Х = а) 0 — в нижнем положении.

Предположим, необходимо реализовать функцию, изображенную на фиг. 2, б, при следующих исходных данных: 50

a =- — о„ю =-. 01 О1„2«

Согласно исходным данным переключатель 55

10 находится в левом положении, переключатель 8 — в нижнем положении, переключатель 9 — в верхнем положении. На ключах

111 — 11„набираем абсолютное значение числа а, т. е, 0101, что соответствует замкнутым ключам 111 и 1lз и разомкнутым 112 и 114.

Можно показать, что какое-бы ни было выбрано значение Х вЂ” 5, значение переноса на .умматоре 124 равно нулю, а значит и значение кода на выходах блоков умножения 14t ——

144 также равно нулю. Поэтому функция на выходе преобразователя также равна нулю, Действительно, пусть Х= вЂ,до«=0011 „" ««, тогда на входы сумматоров 12 — 12 поступают следующие величины: с переключателя 8 код 1111, с переключателя 9 код 0101, с входов 15 — 154 код 0011.

Тогда при Х=0011 на выходах сумматоров

12> — 124 появляется код, равный сумме перечисленных кодов:

Как видно из этого примера, переноса со старшего разряда не образуется.

Пусть теперь Х= — 6, >r,« =0110„ «, òoãäà на выходах сумматоров 12t — 124 с учетом циклического переноса со старшего разряда в младший образуется код, равный 0001, 1111

+0101

1+

0001

При этом образуется циклический перенос из старшего разряда в младший, который поступает через контакт переключателя 10 на один из входов блоков умножения 141 — 144. Согласно таблице состояний блоков умножения 141—

14 на их выходах появляется код 0001, который поступает на вход матрицы резисторов 1. (.огласно заданному значению tga=1010„zвыоирается значение проводимостей резисторов 1.

11ри поступлении на вход матрицы резисторов 1 кода 0001 на выходе преобразователя появляется значение вектора напряжения, равное 0001 1010=1010„. 1аким образом, точность задания 1да определяется разрядной сеткой коэ нрициента передачи операционных у силителей 2i — 2 >, а точность задания значения аргумента Х=а определяется разрядной сеткой представления Х, Предмет изо бр е гения

Функциональный преобразователь, содержащий матрицу резисторов, горизонтальные шивы которои подключены ко входам соответствующих операционных усилителей, выход каждого из которых соединен с выходом преобразователя и через цепь переноса — со входом последующего операционного усилителя, и источники опорного напряжения, выходы первого и второго из которых соединены с

470820 т+ Ф контактами первого переключателя, а выходы третьего и четвертого — с контактами второго переключателя, выход которого через соответствующие ключи соединен с первыми входами и сумматоров, вторые входы которых подключены к выходу первого переключателя, третьи входы соединены со входами преобразователя, а четвертый вход каждого сумматора, кроме первого, подключен к выходу предыду щего сумматора; четвертый вход первого сумматора подключен к выходу и-го сумматора, к первому контакту третьего переключателя и через операционный усилитель переноса — ко второму контакту третьего переключателя, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

5 точности, содержит и блоков умножения, первые входы которых соединены с выходом третьего переключателя, вторые входы подключены к выходам соответствующих сумматоров, а выходы блоков умножения соедпне10 ны с соответствующими шинами матрицы резисторов.

Д,/

Составитель О. Сахаров

Техред О. Гуменюк

Редактор Е. Семанова

Корректор Л. Денисова

Заказ 1954 5 Изд. ¹ 1459 Тирагк 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2