Множительно-делительное устройство

Множительно-делительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ч н

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„736122 (6I) Дополнительное к авт.свнд-ву— (22) Заявлено12.04.76 (2l ) 2347497/18-24 (51) М. Кл.

6 06 G 7/16 1 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано25,05.80. Бюллетень № 19 (Q3) УДК 681. .335 (088.8) па делам нзоеретеиий и открытий

Дата опубликования описания 26.05.80 (72) Автор изобретения

В. М. Пустыпьников (71) заявитель (54) МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве специализированного цифрового вычислителя, реализующего множитепьноделительные операции над переменными, заданными В виде нелинейных функций. независи мы х а ргу ментов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вычислительное устройство, осуществляющее мноIO жительно-депительную операцию и состоящее из элементов с параметрами, управляемьтми тремя ВхОдными и ВыхОдкОЙ переменными соответственно источника питания, усилителя разбаланса и управIS ляембго генератора выходной переменной (1) .

Однако в этом устройстве в качестве управляемых элементов применены управляемые проводимости, что способствует увеличению погрешностей выполнения заданных операций за счет замыкания токов управления однопозиционными полупроводниковыми ключами, коммутирующими резисторы, на которых построены эти проводимости, через входную цепь усилителя разбаланса.

Цепь изобретения — повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что множительно-депительное устройство, содержащее управляемый генератор выходного кода, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя разбаланса, источник питания, содержит функциональные цифроаналоговые преобразователи и развязывающие усилители, причем управляющие входы первого, второго и третьего функциональных цифроаналоговых преобразователей подключены к входам устройства, а управляющие вхо- ды четвертого — к выходам генератора выходного кода, источник питания соединен со входами первого и второго функциональных цифроаналоговых преобразователей, выходы которых через развя зывающие усилители связаны со входами соответственно третьего и четвер736 12

3 того функциональных цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены со входами усилителя разбацанса.

При объединении соответствующих уп5 равляющих входов первого и второго цифроаналоговых преобразователей и третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей устройство становится функциональным преобразователем функции одной переменной, обладающим расширенными функциональными возможностями по сравнению с возможностями нелинейных преобразований каждого аргумента в исходной схеме.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — вариант схемы с попарно объединенными управляющими входами цифроаналоговых преобразователей.

Устройство содержит функциональные цифроаналоговые преобразователи 1„2,3 и 4, причем каскадно включенные через развязывающий усилитель 5 преобразователи 1 и 3 образуют одну ветвь моста, а каскадно включенные через развязывающий усилитель 6 преобразователи 2 и 4 — другую ветвь, источник 7 питания, усилитель 8 разбаланса, управляемый генератор 9 выходного кода.

Папряжение 1.) питания мостовой схе-30 мы является общим опорным напряжением двух цепочек из:каскадно соединенных цифроанал ого вых прео бразователе й.

Вершины мостовой схемы, относящие-: ся к измерительной диагонали, т.е, выходы функциональных цифроаналоговых преобразователей 3 и 4 соединены со вхсдами усилителя 8.

В схеме (фиг. 1) управляющие входы функциональных. цифроаналоговых преобразователей 1, 2 и 3 подключены к соответствующим входам устройства, на которые подаются коды N4 Я и Ny, уп) равляющие входы функционального цифроаналогового преобразователя 4 — к вы- 45 ходам генератора 9 выходного кода Ь)4, т.е. к выходам устройства.

В схеме (фиг. 2) объединенные управляющие входы цифроаналоговых преобразователей 1 и 2 связаны с шинами входного кода, a объединенные управляющие входы преобразователей 3 и 4— с шинами выходного кода Ny .

Устройство работает следующим образом.

При изменениях входных кодов изменяются выходные напряжения соответствующих цифроаналоговых преобразователей, 2 .4 возникает напряжение разбаланса мостовой схемы, которое усиливается усилителем 8 и поступает на вход генератора 9.

Под воздействием усиленного напряжения разбаланса генератор 9 изменяет выходной код таким образом, чтобы восстановить равновесие моста, т.е. равенство выходных напряжений 0> и IJА преобразователей 3 и 4 соответственно.

Так как

О = 1 Е„(4„ Р (Ny, О,,=i1 Fz(N 1 à (N,, где Г (М.() — функциональные характеристики цифроаналоговых преобразователей, управляемых кодами N>

1 =1,2,3,4. то равенство U -- Uq автоматически поддерживаемое компенсационной системой устройства, соответствует получению множительно-делительной функциональной характеристики устройства в виде

N =Ф

4 4(р (ц) где Ф, — функция, обратная функции

Г 4 T.e. предложенное устройство позволяет получить выходной код в виде функции от произведения функции двух входных кодов, деленного на функцию третьего входного кода, причем требуемый вид всех четырех функций может быть задан соответствующими характеристиками F1, В частном случае все цифроаналоговые преобразователи могут иметь линейные характеристики, тогда предложенное устройство реализует обычную" множительнс делительную зависимость

Я и м

Характеристика предложенного устройства не зависит от напряжения питания мостовой схемы, и потому источник 7 питания моста может быть нестабилизированным. Кроме того, он может быть источником напряжения как постоянного, так и переменного тока, Использование для питания моста напряжения переменного тока позволяет выполнить усилитель (напряжения) разбаланса в виде усилителя перемЕнного тока, что также способствует снижению погрешностей работы устройства за счет исключения дрейфа нуля етого усилителя.

В схеме (фиг. 2) работающей в режиме функционального преобразования одной

5 736 переменной, аналогично обеспечивается равновесное состояние, при котором имеет место равенство . Г,(й Р (й„ - (u<)F (д ), соответствующее характеристике преобразования, определяемой выражением

122

6 нотипным зависимостям такого вида применение в вычислительной системе подобных вычислителей позволяет получить экономический эффект за счет существенной экономии дорогостоящего машинного врьмени универсальной UBM.

4("4 (q(((q)

Это выражение показывает широкие возможности получения разнообразных функциональных зависимостей, реализуемых предложенным устройством при его работе в таком режиме, за счет взаимного подбора функциональных характе ристик четырех независимых цифроаналоговых преобразователей. Из этого выражения видно, что в полученном цифровом функциональном преобразователе лет ко например, реализовать функциональную зависимость вида функции от функции при задании последней в виде отношения двух функций одного аргумента; легко также осуществить аппроксимацию заданных функ ций дробно-рациональным приближением как непосредственно заданной функции, так и функции обратной заданной.

На основе предложенного устройства могут быть построены специализированные вычислители, работающие в режиме связи с универсальной 11ВМ и разгружающие ее программы от реализации сложных вычислений типа множительноделительных операций над нелинейными функциями разных аргументов и вычислений по сложным функциональным зависимостям. При необходимости реализации многократных вычислений по одФормула изобретения о

M ножительно-делительное устройство, содержащее управляемый генератор выходного кода, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя разбаланса источник питания, о т л и ч а ю щ е—

35 е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит функциональные цифроаналоговые преобразователи и развязывающие усилители, причем управляющие входы первого, второго и третьего функциональных цифроаналоговых преобразователей подключены к входам устройства, а управляющие входы четвертого — к выходам генератора выходного кода, источник питания соединен со входами первого и второго функциональных цифроаналоговых преобразователей, выходы которых через развязываюшие усилители связаны со входами соответственно третьего и четвертого функциональных цифроаналоговых преобразователей выходы которых т соединены со входами усилителя разбаланса.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов В. Б. и Фомичев В. С.

Аналого цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л., "Энергия", 1974, с. 162-17д (прототип) .

Составитель Л. Снимщикова

Редактор A. Мотыль Техред И.Асталош Корректор Т. Скворцова

Заказ 2277/7 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, и. Ужгород, ул. Проектная., 4