Аналого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня

Аналого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(22) Автор изобретения

А. Г. Горбков

Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (73) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО

КОРНЯ

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известны устройства для извлече-. ния квадратного корня, содержащие генератор импульсов, схему сравнения, счетчики, элемент И, а также линейные цифровые делители напряжения 11).

Из известных устройств для извлечения квадратного корня наиболее близким по технической сущности к ,предлагаемому является устройство, содержащее схему сравнения, один вход которой подключен к источнику входного сигнала, а выход - к одному входу ключа, другой вход которого соединен с генератором импульсов, выход ключа соединен с входом счетчика, выход которого подключен к входам линейных цифровых делителей напряжения, выход каждого делителя подключен к шине опорного напряжения последующего делителя, а выход последнего делителя подключен к второму входу схемы сравнения (21.

Недостатком известных устройств является наличие изменяющегося опорного напряжения на одном из делителей напряжения. В результате этого влияние на точность линейного делителя остаточных напряжений ключей, входящих в линейный цифровой делитель напряжения, увеличивается при малых значениях опорного напряжения...

Цель изобретения - повышение точности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчик, схему сравнения, первый вход которой является входом устройства, второй вход через масштабирующий усилитель подключен к выходу линейного цифрового делителя напряжения, а выход - к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с генератором импульсов, дополнитель.но введены сумматор и триггер, при чем счетный вход триггера соединен с выходом элемента И, а выход триг3 93032 гера - с входом счетчика, выход которого соединен с входом сумматора, синхронизирующий вход которого соединен с выходом элемента И, а выходс входом линейного цифрового делителя напряжения, выходы триггера и счетчика являются цифровым выходом устройства.

На чертеже представлена блок-схема аналого-цифрового устройства е дпя извлечения квадратного корня.

Аналого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня содержит генератор .1 импульсов, триггер2, счетчик 3, схему 4 сравнения, элемент ts

И 5, сумматор 6, масштабирующий усилитель 7, линейный цифровой делитель

8 напряжения. Вход схемы сравнения является входом 9 устройства, выходы счетчика и триггера являются цифровым щ выходом 10 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 3, сумматор 6 и триггер 2, очищены. На вход схемы 4 сравнения подается напряжение U . На выходе схемы 4 сравнения имеется разрешающий потенциал и импульсы с генератора 1 импульсов проходят через элемент И 5 на счет.ный вход триггера 2, а также Э а синхронизирующий вход сумматора 6. Триггер 2 уменьшает частоту поступающих импульсов в два раза, поэтому на каждое изменение состояния счетчика

3 сумматор 6 производит сложение его состояния с содержимым сумматора дважды. В первом случае прибавляется значение числа и, а во второмп + 1. Таким образом, при увеличении числа в счетчике и на единицу, число в сумматоре увеличивается на величину 2n + 1, т.е. на сумматоре формируются числа, являющиеся квадратами значений состояния счетчика по формуле

Х (n+ 1) =n +2n+1

Линейный цифровой делитель 8 напряжения преобразует число на сумматоре 6 в напряжение U, которое через масштабирующий усйлитель 7 поступает на схему 4 .сравнения. В момент равенства u„= < (и+1), где к — коэффициент пропорциональности регулируемый ма<.штабирующим усилитеп .м

4 4 (n 1) - число на счетчике 3 й.

% (и+1) - число на сумматоре 6, схема 4 сравнения выдает запрещающий потенциал на элемент И 5, прекращая прохождение через нее импульсов с генератора 1 импульсов. Число, записанное в счетчике 3, будет пропорционально результату извлечения квадратного корня, дополнительная информация о котором содержится в состоянии триггера 2. Триггер 2 является таким образом дополнительным двоичным разрядом значения корня.

Это увеличивает точность определения квадратного корня ° Количество знаков после запятой выставляется масштабирующим усилителем 7.

Поскольку в сумматоре записываются числа, являющиеся квадратами значений состояния счетчика, то предлагаемое устройство может быть использовано и как квадратор. При этом вход цифрового делителя напряжения должен быть соединен с выходом счетчика. Цифровым выходом всего устройства будет выход сумматора.

Использование в устройстве новых элементов - сумматора и триггера выгодно отличает предлагаемое аналогоцифровое устройство для извлечения квадратного карня от известного. Это преимущество заключается в повышении . точности определения квадратного корня, а также в увеличении диапазона работы устройства.

Формула изобретения

Айалого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня, содержащее счетчик, схему сравнения, первый вход которой является входом уст" ройства, второй вход через масштабирующий усилитель подключен к выходу линейного цифровогсг делителя напряжения, а выход - к первому входу эле" мента И второй вход которого соеди" нен с генератором импульсов, о т л if- ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, оно содержит сумматор и триггер, причем счетный вход триггера соединен с выходом элемента И, а выход триггера - с входом счетчика., выход которого соединен с входом сумматора, синхронизирующий вход которого соединен с вы ходом элемента И, а выход — с входом линейного цифрового де"

930324

Вагяад

Составитель И. Шеликова

Техред А, Бабинец Корректор И. Иуска,Редактор А. Вандор

Заказ 3474/66 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 лителя напряжения, выходы триггера и счетчика являются цифровым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

У 428401, кл. G 06 G 7/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 369578, кл. G 06 6 7/20, 1969 (прототип).