Аналоговое вычислительное устройство
АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок умноже ния ,фильтр низких частот и интегратор , выход интегратора является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью nofibmieния точности работы и расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения операций деления ,, в него введены инвертор, ,мультивибратор , первый,-второй и третий переключатели, причем к первому и второму входам блока умножения подключены выходы первого и второго переключателей соответственно, выход блока умножения соединен с первым входом третьего переключателя, выход которого через фильтр низких частот подключен к входу интегратора, выход блока умножения через инвертор соединен с вторым входом третьего переклю чателя, первый вход первого переключателя является первым входом устройства , второй вход первого переi ключателя соединен с выходом интегра тора, первый и второй входы второго переключателя являются вторым и третьим входами устройства соответст венно, выход мультивибратора подключен к упра.вляющим входам первого, второго и третьего переключателей. 10 11 ОО 4 00 СП
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
И М
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1137485
4(51) С 06 С 7 16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .«8
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
10 11
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3331350/18-24 (22) 25.08,81 (46) 30.01 ° 85.Бюл.У 4 (72) В.У.Кизилов (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина (53) 681.335 (088.8) (56) 1.Патент Великобритании
У 1302806, кл.G 4 G,îïóáëèê,1973, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2961555/18-24, кл.G 06 G 7/16,1980 (прототип). (54) (57) АИАПОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЫ10Е
УСТРОЙСТВО, содержащее блок умножения,фильтр низких частот и интегратор, выход интегратора является выходом устройства, о т л и ч. а ющ е е с я тем, что, с целью повьипения точности работы и расширения функциональных возможностей устройст. ва за .счет выполнения операций деления,. в него введены инвертор, мультивибратор, первый, второй и третий переключатели, причем к первому и второму входам блока умножения подключены выходы первого и второго переключателей соответственно, выход блока умножения соединен с первым входом третьего переключателя, выход которого через фильтр низких частот подключен к входу интегратора, выход блока умножения через инвертор соединен с вторым входом третьего переклю чателя, первый вход первого переключателя является первым входом устройства, второй вход первого переключателя соединен с выходом интегра тора, первый и второй входы второго переключателя являются вторым и третьим входами устройства соответст венно, выход мультивибратора подключен к управляющим входам первого, второго и третьего переключателей, Z,=a X„õ, равно (2) где К (t), (c) — сигналы на втором входе 10 и на выходе 12, 45 . Сигнал на выходе интегратора 4 изменяется до тех пор, пока среднее значение напряжения за время интегрирования не будет равно нулю.
В установившемся. режиме среднее значение сигнала на выходе интеграто.ра 4 за интервал времени, определяемай спектральными характеристиками сигналов, равно нулю. Тогда,приравнивая (2) и (3), получим:
x(t) (t) =a(t) P(a) р (4) где черта сверху означает среднее значение.
1 11374
Изобретение. относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.
Одно иэ известных множительно5 делительных устройств содержит интегратор,фильтр,мультииибратор (1) .
Недостаток этого устройства— низкая точность работы.
Наиболее близким к предложенному является аналоговое вычислительное устройство, содержащее блок умножения, фильтр низких частот и интегратор (2), Известное аналоговое вычислительное устройство характеризуется низкой точностью из-эа наличия некомпенсированной адцитивной погреш; ности блока умножения, ограниченными .функциональными воэможностями и невозможностью согласования с циф20 ровыми устройствами, Цель изобретения - повышение точ. ности работы, расширение функциональных возможностей за счет выполнения операции деления и упрощение согласования с цифровыми устройства-: ми.
С этой целью аналоговое вычислительное устройство, содержащее блок умножения, фильтр низких частот и интегратор, выход интегра—
30 тора является выходом устройства, введены инвертор, мультивибратор, первый, второй и третий переключате" ли, причем к первому и второму входам блока умножения подключены выходы первого и второго переключателей соответственно, выход блока умножения соединен с первым входом третьего переключателя, выход которого через фильтр низких частот подключен 40 к входу интегратора, выход блока умножения через инвертор соединЕн с вторым входом третьего переключателя первый вход первого переключателя является первым входом устройства, второй вход первого переключателя соединен с выходом интегратора, первый и второй входы второго переключателя являются вторым и третьим входами устройства соответственно, выход мультивибратора подключен к управляющим входам первого, второго и третьего переключателей, На фиг.1 и 2 приведены функциональные схемы предложенного аналогового вычислительного устройства.
Устройство содержит блок умножения 1, инвертор 2, фильтр низких
85 2 частот 3, интегратор 4, мультивибратор 5, первый, второй и третий переключатели 6,7 и 8, первый,второй и третий входы 9,10 и 11 и выход 12,преобразователь 13 напряжение — частота, преобразователь 14 частота — напряжение, дополнительный выход 15;
Аналоговое вычислительное устроиство работает следующим образом.
Пусть на полпериода частоты мультивибратора 5 к входам блока умножения 1 подключены сигналы с первого и третьего входов 9 и 11, а,. выход блока умножения 1 подключен к интегратору 4 непосредственно, :Изменение напряжения на интеграто.ре 4 за этот интервал в предположе» нии, что функция преобразования блока умножения т(г щ = кц (o x„x(t) И)) Jt > о где К коэффициент передачи блока в умножения 1; х,у — сигналы на первом и третьем входах 9 и 11;
К - постоянная интегратора 4, В следующий полупериод мультивибратора 5 перемножаются сигналы с второго входа 10 и с выхода 12, а интегрирование происходит в обратном направлении и изменение напряжения на интеграторе равно:
1 т
Й и-К„. (а+К осt) p(t)jJ< (3) т/2.k(t) ЧТМ
pep p() - ® (51 1О
Фи.2
Составитель 0,0траднов
Редактор М.Циткина Техред Т.Фанта Корректор М.Максимишинец
Заказ 10526/37 Тираж 710 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул,Проектная,4
3 11374
Предполагается, что эа полпериода мультивибратора 4 сигналы мЫло изменяются.
Если дополнительно предположить, что сигнал g(t) мало изменяется sa период основной гармоники сигналов, то, с учетом (4):
Из (5) следуе1, что результат не зависит ни от адцитивной, ни от мультипликативной погрешностей блока
« умножения 1, ни от его коэффициента передачи, Иа".фиг,2 изображена функциональная схема предложенного аналогового вычислительного устройства приме85 4 нительно к работе с цифровыми устройствами.
Для этого случая выполняется соотношение :
1 чн > где К вЂ” коэффициент передачи преобразователя 14 часто" та — напряжение, Из (6) следует:
«М (tl (71
ПЧм.Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом предложенное аналоговое вычислительное устройство.обладает повышенной точностью работы и более широкими функциональ ными возможностями.
