Вычислительное устройство

 

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее сумматор, к выходу которого подключен вход квадратора, первый вход сумматора является первым информационным входом устройства, переключатель , первый вход которого является вторым информационным входом устройства и соединен с входом фазоинвертора , выход которого подключен к второму входу переключателя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, генератор тактовых импуль сов , выход которого подключен к уп- . равлякндему входу переключателя, блок усреднения, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет-вьшолнения операции деления, в него введены блок умножения на знак и дополнительные фазоинвертор и переключатель, причём первый вход дополнительного переключателя является входом сигнала-делйтеля устройства и соединен с входом дополнительного фазоинвертора, выход которого подключен к второму вхоi ду дополнительного переключателя, выход которого подключён к третьему (Л С входу сумматора, выход квадратора сое динен с первым входом блока умножения на знак, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовьк импульсов, а его выход через блок усреднения подключен к четвертому входу сумматора, управляющий вход чЭ дополнительного переключателя соедио со сд нен с выходом генератора тактовых импульсов. 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1120358

3 5ц G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3603354/18-24 (22) 07.06.83 (46) 23.10.84. Бюп. У 39 (72) В.У.Кизилов и Ю.В.Владимиров (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 681.335(088.8) (56) 1, Патент Франции и 2086348, кл . G 06 G 7/00, опублик. 1972.

2. Гребенюк А.Н. и др . Анализ погрешносуей коммутационного умножителя

В сб. "Отбор и передача .информации", Киев, "Наукова думка", 1977, с. 6873. (54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее сумматор, к выходу которого подключен вход квадратора, первый вход сумматора является первым информационным входом устройства, переключатель, первый вход которого является вторым информационным входом устройства и соединен с входом фазоинвертора, выход которого подключен к второму входу переключателя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, генератор тактовых импуль сов, выход которого подключен к управляющему входу переключатся, блок усреднения„выход которого является выкодом устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и расширения функциональных возможностей за счет -выполнения операции деления, в него введены блок умножения на знак и дополнительные фазоинвертор и переключатель, причем первый. вход дополнительного переключателя является входом сигнала-делителя устройства и соединен с входом дополнительного фазоинвертора, выход которого подключен к второму входу дополнительного переключателя, выход которого подключен к третьему входу сумматора, выход квадратора соединен с первым входом блока умножения на знак, второй вход которого подключен к выходу генератора такто" вых импульсов, а его выход через блок усреднения подключен к четвертому Ь входу сумматора, управляющий вход Мюй, дополнительного переключателя соединен с выходом генератора тактовых импульс ов . СО

1 11203

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных устройствах.

Известно вычислительное устройство, предназначенное для перемножения сигналов, содержащее операционные усилители, масштабные резисторы и квадраторы (11.

Недостатком устройства является

10 низкая точность.

Наиболее близким к предложенному является устройство, предназначенное для перемножения сигналов, со.

Держащее сумматор, к выходу которо1 го подключен вход квадратора, первый вход сумматора является входом первоГо сигнала-сомножителя, переключатель, первый вход которого является входом второго сигнала-сомножителя

t и соединсп с входом фазоиHâåðòîpÿ,выход которого подключен к второму входу переключателя, выход которого соед нен с вторым входом су-мматора, выход квадратора подключен к входу синхронного детектора, выход которого соединен с входом фильтра низких частот, выход которого является выходом устройства, управляющие входы переключателя и синхронного детектора под30 ключ ены к выходу генератора тактовых импульсов f2) .

Однако известное устройство характеризуется низкой точностью вследствие неидеальности характеристики квадратора и нестабильности его коэффициента перецачи. Кроме I ohio, устройство не позволяет производить операцию деления .

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет выполнения операйш деления.

Поставленная цель достигается тем, что в вычислительное устройство, содержащее сумматор, к выходу которого 1 подключен вход квадратора, первый вход сумматора является первым информационным входом устройства, .переключатель, первый вход которого является вторым информационным входом устройства и соединен с входом фазоинвертора, выход которого подключен к второму входу переключателя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, генератор тактовых импуль- 5 сов, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, блок усреднения, выход которого является

58 2 выходом ус ? ройс тВа > пледе ны блок yì ножения на знак и дополнительные фазоинвертор и переключатель,. причем первый вход цо??ол??ительнаго перекл:и ателя является входом сигнала-делителя устройства и соединен с вхоцом дополнительного фазоинвертора, выход которого подключен к второму входу допол?1ител?;ного переключателя, выход кото-. рого подключен к третьему входу сумматора., выход квацратора соединен с первым входом блока умножения на знак, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов„а его выход через блок усреднения подключен к четвертому входу сумматора, управляющий вход допол?з?тель?.ого переключателя соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

На фиг . 1 предста вл ена функциональная схема предложенного вычисли-.. сльного устройства; на фиг . 2 — вариант выполне??ия блока ум-IQ;Ke?MH на знак.

Устройство содержит квадратор 1, умма ор 2, переключатель 3, фазоинвертop 4, блок 5 усреднения, дополнительньп» переключатель б, дополнительный фазоинвертор 1, генератор

8 тактовых и?ачульсов, первый информационный вход (вход первого сигналасом??ожителя) 9, второй информационный вход (вход второго сигнала — coMHo жителя) 10, вход 11 сигнала-делителя, выход 12, блок 13 умножения на знак.

Блок 13 в случае использова;-ия квадрирующего о элемента с четной квад— ратичной функцией, например, HB. ос— нове умножителя с элементом Холла содержит фазоинвертор 14 и переключатель 15 (фиг, 21.

Устройство работает следующим образом.

С входа 9 непрерывно поступает сигнал переменного тока на вход сумматора 2. На другой вход сумматора 2 через переключатель .3 поочередно подается либо непосредственно сигнал с входа 10, либо сигнал, преобра-. зованный фазоинвертором 4. На третий вход сумматора 2 через переключатель

6 подается неинвертированное и инвертированное напряжение постоянного тока с входа 11.

Таким образом, в первь?й -.àêò работы, определяемъ?й генератором 8 тактовь?х импульсов, при положениях пере?.лючателей 3 и б, соответствую?щ?х

3 1120358 изображенным на фиг. 1, на вход квадратора 1 поступает суммарное напряжение гд

20 (x-y+U,+Z) (2) U = К (х+у-13 +Z), (1) где К вЂ” коэффициент преобраз ования

С сумматора 2, х, у †.первый и второй сигналысомножители, 1О напряжение сигнала-делите— ля, Z — постоянная составляющая выходного напряжения блока

5 усреднения. 15

Во второй такт работы (положение переключателей 3 и 6 противоположно изображенному на фиг. 1) на вход квадратора 1 поступает суммарное напряжение

Ю

На выходе блока 13 в установившемся режиме среднее значение напряжения за два такта преобразования равно нулю, поскольку средние значения квадратов поочередно квадратируемых сигналов по выражениям (1) и (2) уравниваются изменением выходного сигнала блока 5.

Таким образом, U- — Ки = P (3) е К вЂ” коэффициент преобразования квадратора 1.

Подставив значения (1) и (2) в выражение (3) и произведя усреднение за период коммутации, получаем (»)

U, (черта сверху означает усреднение за период коммутации) .

Таким образом, значение выходного напряжения не зависит от нестабильности коэффициентов преобразования. сумматора 2 и квадратора 1",за счет чего повышается точность. При этом если первый и второй сигналы-сомножители и сигнал — делитель независимые, то выполняется множительно-делительная операция. Если сигнал U, постоянный, или у = х, то можно осуществлять со— ответственно операции умножения и возведения в квадрат. Если вместо сигнала-делит еля пода ват ь выходной сигнал, то осуществляется преобразование эффективного значения.

Итак, по сравнению с известным уст ройством обеспечивается более высокая точность и более широкие функциональные возможности.

1120358

y IJ

Составитель О.Отраднов

Редактор О.Юрковецкая Техред f . Ôàíòà Корректор В. Синицкая

Заказ 7745/Зф Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4