Гибридное устройство для деления

 

ГИБРИДНОЕ УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, суммирующие усилители и первый управляек« т делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к шине ввода делигюго и к входу первого преобразователя аналогкод , соединенного выходами с управляющими входами второго управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напряжения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя , причем второй преобразователь аналог-код подключен входом к шине ввода делителя и к сигнальному входу четвертого управляемого делителя напряжения, соединенного управляющими входами с выходами второго преобразователя аналог-код, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит преобразователь код-код, подключенный выходами к управляющим входам третьего управляемого делителя напряжения, а входами - к выходам второго преобразователя аналог-код и к управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, соединенного выходом с i первым входом второго суммирующего усилителя, выход которого является 1 выходом устройства, а второй вход К// подключен к выходу второго управляеят мого делителя напряжения, причемвхо-Ций. ды первого суммирующего усилителя соединены с выходом источника опор- К ного напряжения и с выходом четвертого управляемого делителя напряжения .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1010615 A

3(5g G 06 G 7/16, G 06 J 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3352666/18-24 (22) 17,11.81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) P.Â.Ãàëèåâ (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 337790, кл. G 06 G 7/163, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 698010, кл. G 06 G 7/26, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 765817, кл. G G 7/16, 1976 (прототип). (54)(57) ГИБРИДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ДЕЛЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, суммирующие усилители и первый управляе ый делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к шине ввода делимого и к входу первого преобразователя аналогкод, соединенного выходами с управляющими входами второго управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напряжения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя, причем второй преобразователь аналог-код подключен входом к шине ввода делителя и к сигнальному входу четвертого управляемого делителя напряжения, соединенного уПравляюцими входами с выходами второго преобразователя аналог-код, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с пелью упрощения устройства, оно содержит преобразователь код-код, подключенный выходами к управляющим входам третьего управляемого делителя напряжения, а входами — к выходам второго преобразователя аналог-код и к управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, соединенного выходом с первым входом второго суммирующего Е усилителя, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к выходу второго управляемого делителя напряжения, причем вхо ды первого суммирующего усилителя соединены с выходом источника опор- Я ного напряжения и с выходом четвертого управляемого делителя напряжения.

1010615

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в гибридных вычислительных и управляющих системах для выполнения операции деления аналоговых сигналов.

Известно делительное устройство, содержащее преобразователи аналог— код, управляемые делители напряжения, блок памяти и цифровой множительный блок 1 $.

Известно делительное устройство, содержащее преобразователи аналогкод, блок адресации, блок памяти, управляемые делители напряжения и выходной суммирующий усилитель (2). 15

Недостатком известных устройств является сложность технической реализации при повышенных требованиях к точности выполнения операции деления.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее источник опорного напряжения,. суммирующие усилители и первый управляемый делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к шине ввода делимого и к входу первого преобразователя аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами второго управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напря— жения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя, причем второй преобразователь аналог-код подключен входом к шине ввода делителя и к сигнальному входу четвертого управляемого делителя напряжения, соединенного управляю— шими входами с выходами второго пре— образователя аналог-код, а выходом с входом третьего аналого-цифрового 40 преобразователя, первым входом второго суммирующего усилителя и с сигнальным входом пятого управляемого делителя напряжения, подключенного управляющими входами к выходам четвертого пре— образователя аналог-код и к управляющим входам шестого и седьмого управляющих делителей напряжения, а выходом — к первому входу первого суммирующего уси— лителя, соединенного вторым входом с выходом восьмого управляемого делителя напряжения, подключенного управляющими входами к выходам третьего греобра— зователя аналог-код и к управляющим входам девятого управляемого делителя

55 напряжения, а сигнальным входом — к выходу третьего суммирующего усилителя, соединенного входами с выходами шестого и седьмого управляемых делителей напряжения, причем второй суммирующий усилитель подключен вторым . входом к выходу девятого управляемого делителя напряжения, третьим входом— к выходу четвертого суммирующего усилителя, первому входу умножителя и к сигнальйому входу шестого управ- 65 ляемого делителя напряжения, а выходом — к второму входу умножителя,соединенного выходом с сигнальным входом седьмого управляемого делителя напряжения, причем выходы второго преобразователя аналог-код подключены к управляющим входам третьего управляемого делителя напряжения, а выхощ первого преобразователя аналог †к соединены с управляющими входами первого управляемого делителя напряжения, подключенного выходом к первому вхОду четвертого суммирующего усилителя и к входу четвертого преобразователя аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами десятого управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу источника опорного напряжения и к сигнальному входу девятого :правляемого делителя напряжения, а выходом — к второму входу четвертого суммирующего усилителя (3j.

Недостатком устройства является его конструктивная сложность.

11ель изобретения — упрощение устройстваа.

Для достижения поставленной цели гибридное устройство для деления, содержащее источник опорного напряжения

У суммирующие усилители и первый управляемый делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к шине ввода делимого и к входу первого преобразователя аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами второго управляемого делителя напряже- ния, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напряжения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя, причем второй преобразователь аналог-код подключен входом к шине ввода делителя и к сигналь— ному входу четвертого управляемого делителя напряжения, соединенного управляющими входами с выходами второго преобр аз ов ателя аналог — код, содержит преобразователь код-код, подключенный выходами к управляющим входам третьего управляемого .делителя напряжения, а входами — к выходам второго преобразователя аналог-код и к управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, соединенного выходом с первым входом второго суммирую— щего усилителя, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к выходу второго управляемого делителя напряжения,причем входы первого суммируюшего усилителя соединены с выходом источника опорного напряжения и с выходом четвертого управляемого делителя напряжения.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, на фиг.2 — график, поясняющий используемый в устройстве

1010615

3,„» ь м

3 „= Ь (in+4); ор принцип кусочно-плОскостной аппроксимации. устройство (Фиг.1) содержит первый и второй преобразователи 1 и 2 аналог-код, первый, второй, третий и четвертый управляемые делители 3-6 напряжения, источник 7 опорного напряжения, преобразователь 8 код-код и первый и второй суммирующие усилители 9 и 10. Первый делитель 3 подключен сигнальным входом к шине 11 вво- 10 да делимого х и к входу первого преобразователя 1 аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами второго делителя 4.

Делитель 4 подключен сигнальным входом к выходу третьего делителя 5, соединенного сигнальным входом с выходом первого суммирующего усилителя

9, входы которого подключе. ы к выходу источника 7 опорного напряжения и к выходу четвертого делителя б. Вто рой преобразователь 2 аналог-код соединен входом с шиной 12 ввода делителя у и с сигнальным входом делителя б,.а выходами — с управляющими входами делителей 3 и б и входами преобразователя 8 код-код, подключенного выходами к входам третьего делителя 5.

Выход первого делителя 3 соединен с первым входом второго суммирующего усилителя 10, выход которого является 30 выходом устройства, а второй вход подключен к выходу второго делителя 4.

Вся область изменения независимых переменных х и у-, представляющих собой делимое и делитель, делится по 35 области аппроксимации — квадраты со стороной Ь (в общем случае — прямоугольники со стороной аХ и b У (Фиг.2) . В пределах каждой области поверхность значений функции 7= Х/У 40 заменяется участком плоскости, проходящей через три точки А, В и 1) (Фиг.2) с координатами ))(n У,, z „„„ )

1 "пм>Ъ1Zni),ив ) "f n i>miai 2и mq j не проходящей через четвертую точку 45

С криволинейной поверхности с координатами 1Aniq Yg+qizni< .ПРи достаточно малой величйне шага Д аппроксимирующие участки плоскости АВС„З приближаются к исходной поверхности

ABC@ значений функции 2.= =-X/У

Определяя координаты узловых точек через значения номера П шага аппроксимации по оси х и номера и шага аппроксимации по Y в виде

Xn=aè

)(= h (h+4)

n+< уравнение плоскости, проходящей через три точки А, В и:.Ъ и аппроксимирующей в области задания (А, B, С,Щ аргументов исходную Функцию 7» Х/У может быть записано в виде

Устройство реализует данное выражение для аналоговых входных величин

К и У, представленных в виде напря жения постоянного тока.

P.предлагаемое устройство работает следующим образом.

Преобразователи 1 и 2 аналог-код определяют номер шага аппроксимации

Yl u ъсоответственно по переменным Х и Ч с дискретностью Ь . Выходной код преобразователя 1 управляет коэффициентом передачи делителя 4, выходное напряжение которого пропорционально двоичному коду И на его управляющих входах. Выходной код преобразователя

2 управляет коэффициентом передачи делителей 3 и 6, а делителя 5 - через преобразователь 8 код-код, осуществляет увеличение кода на единицу.

Коэффициенты передачи делителей 3, 4 и б напряжения обратно пропорциональ ны двоичному коду на их управляющих входах. Суммирующий усилитель 9-.производит алгебраическое суммирование напряжения источника 7. численно равного h, и напряжения $/& на выходе делителя б, взятого с обратным з наком. Выходное напряжение усилителя 9 последовательно делится на код е +1 и умножается на код и посредством управляемых делителей 5 и 4 и подается на второй вход суммирующего усилителя

10, на первый вход которого поступает входной сигнал х, поделенный на кбд

)и с помощью делителя 3. Таким образом, на выходе усилителя 10 (коэффициент передачи которого по каждому иэ входов численно равен 1/Ь) Формируется напряжение, представляющее выиеуказанное выражение кусочно-плоскостной аппроксимации функции 7 = Х /У с равномерным и одинаковым шагом разбиения по обои м аргументам.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять операцию деления двух аналоговых "сигналов, не требует использования дополнительных. преобразователей аналог-код, умножителя и управляемых делителей .напряжения, просто по конструкции. Требуемая точность в устройстве обеспечивается эа счет соответствующего выбора количества двоичных разрядов преобразователей аналог-код, управляемых делителей напряжения и преобразователя код-код.

1010б15

Составитель С. Казинов

Редактор О.Сопко Техред М.Тепер Корректор И.Шулла

Эаказ ?488/37 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4