Устройство для задания граничных условий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ, содержащее цифроаналоговый преобразователь, три регистра , шесть ключей и кодоуправляемый резистор, вход задания величины граничных условий устройства подключен к входу первого регистра, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, информационный вход устройства подключен к входу второго регистра, выход которого подключен к управляющему входу кодоуправляемого резистора, первый вывод которого является выходом устройства, вход задания вида граничных условий которого соединен с входом третьего регистра, выход первого разряда которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход второго разряда третьего регистра соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, выход третьего разряда третьего регистра подключен к управляющим входам четвертого и пятого ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены инвертор,, операционный усилитель, два масштабных резистора и преобразователь напряжения в ток, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу преобразователя напряжения в ток и к первому выводу первого масштабного резистора, второй вывод,которого соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с вычитающим входом операционного усилителя, выход которого подключан к информацисл онному входу шестого ключа, выход которого соединен с вторым выводом кодоуправляемого резистора, с выходом третьего ключа, с информационным входом четвертого ключа и с выходом первого ключа, информационный вход которого подключен к второму выводу второго масштабного резистора и к информационному входу пятого ключа, со со 0 со выход которого соединен с первым выводом кодоуправляемого резистора, с выходом четвертого ключа и с выходом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу преобраО1 зователя напряжения в ток, шина нулевого Потенциала соединена с суммирующим входом операционного усилителя и с информационным входом третьего ключа , управляющий вход которого через инвертор подключен к управляющему входу шестого ключа.

СО03 СОВЕТСКИХ и ем

РЕСПУБЛИК (! 9) (з а) (Я)4С 06 С 7/48

ВСЕСО 1 д

13,,,":" ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H AST0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я 1(Я Д .з () т j, gr g

ГОСУДАРСТНМНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739859/24-24 (22) 11.05.84 (46) 23 ° 11.85 Бюл. У 43 (72) Д.И.Стариков, В.C.Ïàâëîâ, И.A.Þäèí и Э.СеКозлов (53) 681.333(088.8) (56) Козлов Э.С. и др. Автоматизация процессов решения краевых задач с помощью сеточных АЦВМ. M. Энергия, 1974.

Авторское свидетельство СССР

В 991447, кл. С 06 G 7/48, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ, содержащее цифроаналоговый преобразователь, три регистра, шесть ключей и кодоуправляемый резистор, вход задания величины граничных условий устройства подключен к входу первого регистра, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, информационный вход устройства подключен к входу второго регистра, выход которого подключен к управляющему входу кодоуправляемого резистора, первый вывод которого является выходом устройства, вход задания вида граничных условий которого соединен с входом третьего регистра, выход первого разряда которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход второго разряда третьего регистра соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, выход третьего разряда третьего регистра подключен к управляющим входам четвертого и пятогоключей,отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены йнвертор,, операционный усилитель, два масштабных резистора и преобразователь напряжения в ток, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу преобразователя напряжения в ток и к первому выводу первого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с вычитающим входом операционного усилителя, выход которого подклюиаи к ииеормадионному входу шестого ключа, выход которого соединен с вторым выводом кодоупраалиемого резистора, с имхо- ( дом третьего ключа, с информационным входом четвертого ключа и с выходом первого ключа, информационный вход которого подключен к второму выводу второго масштабного резистора и к информационному входу пятого ключа, . выход которого соединен с первым выводом кодоуправляемого резистора, с выходом четвертого ключа и с выходом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения в ток, шина нулевого потенциала соединена с суммирующим входом операционного усилителя и с информационным входом третьего клю- 2 ча, управляющий вход которого через инвертор подключен к управляющему входу шестого ключа.

1193695

Изобретение относится к гибридной вычислительной технике и может быть использовано для задания граничных условий в специализированных гибридных вычислительных устройствах при решении краевых задач математической физики.

Целью изобретения является повышение точности формирования граничных условий при использовании полупроводниковых ключей.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — виды граничных условий.

Устройство содержит регистр 1, цифроаналоговый преобразователь 2, операционный усилитель 3, масштабные резисторы 4 и 5, ключи 6-11, преобразователь 12 напряжения в ток, кодо— управляемый резистор 13, регистры 14 и 15, инвертор 16.

Устройство работает следующим образом.

Для задания граничных условий требуемого вида и величины необходимо занести соответствующую информацию в регистры 1, 14 и 15. В первый регистр 1 заносится информация о величине граничных условий. Во второй регистр 14 заносится требуемое значение кодоуправляемого резистора 13.

В третий регистр 15 — информация о виде граничных условий. На фиг.2 показано включение системы коммутации при задании четырех видов граничных условий. Схема CI иллюстрирует формирование граничных условий первого рода (ГУ-1), когда в узловую точку сеточного процессора необходимо подключать источник напряжения. В этом случае по сигналам, поступающим из третьего регистра 15, замыкаются ключи 6,8 и 11. Ключ 6 подключает выход операционного усилителя 3 к первому выводу кодоуправляемого резистора 13. Ключ 8 соединяет второи вывод второго масштабного резистора

5 с выходом устройства, а ключ 11 шунтирует кодоуправляемый резистор

13. Таким образо, выход источника напряжения, состоящего из операционного усилителя 3 и двух масштабных резисторов 4 и 5, оказывается подключенным непосредственно к выходу устройства. При этом величина R выбирается с учетом сопротивления замкнутого ключа 8, а величина сопротив5 !

О

55 ления ключей 6 и 11 в замкнутом состоянии.не влияет на точность формирования граничных условий первого рода на выходе устройства. Схема

О. иллюстрирует формирование граничных условий третьего рода (ГУ-Ш (1)), когда выход источника напряжения подключается к узловой точке сеточного процессора через последовательно включенное сопротивление. В этом случае по сигналам из третьего регистра 15 замыкаются ключи 6 и 7 ° Источник напряжения подключается к выходу через кодоуправляемый резистор 13. Схема в иллюстрирует формирование граничных условий второго рода (ГУ-П), когда к узловой точке подключается преобразователь 12, а также граничных условий третьего рода (ГУ-Ш(2), когда к узловой точке одновременно необходимо подключать преобразователь 12 и кодоуправляемый резистор 13, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала. В этом случае

Преобразователь 12, выход которого через замкнутый ключ 9 подключается к выходу устройства, осуществляет преобразование напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 2 в ток. Один вывод резистора 13 соединен с выходом, а второй — через замкнутый ключ 10 соединяется с шиной нулевого потенциала, Отличие в задании ГУ-П и ГУ-Ш (2) заключается в том, что в первом случае задается нулевая проводимость, что равнозначно отсутствию сопротивления между выходом и шиной нулевого потенциала.

Предлагаемое устройство обеспечивает формирование всех видов граничных условий, которые формируются и в известном устройстве, и сохраняет при, этом все его достоинства. Кроме того, оно обеспечивает и подключение цифроуправляемой проводимости между выходом и шиной нулевого потенциала, Однако, если в известном устройстве использование полупроводниковых ключей ведет к снижению точности задания граничных условий, то пред-. лагаемое устройство эа счет изменения структуры позволяет использовать ключи любых типов, в том числе и полупроводниковые, беэ снижения точности задания граничных условий.

1193695 а

Мщщюкньеюайв юреифум4г

11а К

ГУ-1 пф

Ь

ЯЩЩМУНЬЮЮЙФФ дюа3имЬжв Я

CfГУСоставитель В.Рыбин

Техред 0,Ващишина Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Пушненкова

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

Заказ 7317/53 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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