Гибридное устройство для вычисления функции @

 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет повышения показателя степени m воспроизводимой функции Устройство содержит источник 1 опорного напряжения , кодоуправляемые делители напряжения 2-8, суммирующие усилители 11, 12, 13, масштабирующий усилитель 14, аналого-цифровой преобразователь 9 и инкрементор. Принцип действия устройства основан на кусочно-линейной аппроксимации исходной функции с постоянным шагом разбиения по оси X выражением, изменяющимися параметрами которого являются текущее значение аргумента и номер участка аппроксимации . Введение дополнительных второго и третьего суммирующих усилителей и двух групп по (т-2) кодоуправляемых делителей напряжения позволяет вычислять значения функции для любых целых положительных значений показателя степени. 1 ил. (Л

СО)ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 06 С 7/20

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3981540/24-24 (22) 21. 10.85 (46} 23.03.87. Бюл, В 11 (72) P.Â.Ãaëèåâ (53) 681.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 894735, кл, С 06 G 7/20, 1980.

Авторское свидетельствЬ СССР

Р 1049928, кл. G 06 G ?/20, 1982, (54) ГИБРИДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИИ у=а х (57) Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике, Целью изобретения является расщирение области применения устройства за счет повышения показателя степени m воспроизводимой функции; Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемые делители напряжения 2-8, суммирующие усилители

11, 1?, 13, масштабирующий усилитель

14, аналого-цифровой преобразователь

9 и инкрементор. Принцип действия устройства основан на кусочно-линейной аппроксимации исходной функции с постоянным шагом разбиения по оси х выражением, изменяющимися параметрами которого являются текущее значение аргумента и номер участка аппроксимации. Введение дополнительных второго и третьего. суммирующих усилителей и двух групп по (m-2) кодоуправляемых делителей напряжения позволяет вычислять значения функции

И для любых целых положительных значений показателя степени, 1 ил.

76 2 прямо пропорциональны двоичным кодам и и (n+1) на их управляющих входах.

Напряжение источника 1 выбирается численно равным единице; тогда напряжение на выходе делителя 2 равно и, а выходное напряжение суммирующего усилителя 12 представляет физическое выражение величины (х/a-n). Выходное напряжение суммирующего усилителя

13 представляет величину (х! д — и).—

-1), Укаэанные напряжения, проходя через ш последовательно соединенных кодоуправляемых делителей 5,6,7, 7,„ и 3,4,8), ..., 8 напряжения, умножаются соответственно на величины (п+1) и и и суммируются усилителем 11, коэффициент передачи которого устанавливается равным а-д .

На выходе суммирующего усилителя 11 формируется напряжение, представляющее куеочно-линейную аппроксимацию исходной функции у=ах с равномерным шагом разбиений дпо оси х.

Для большинства практических случаев необходимо иметь 30-60 участков аппроксимации, т.е. достаточное использование 5-6 разрядных АЦП и кодоуправляемых делителей напряжения.

Применение промышленных интегральных

АЦП и умножающих ЦАП (в качестве кодоуправляемых делителей напряжения), имеющих 8-10 двоичных разрядов, позволяет получить до 256-1024 участков . аппроксимации, что обеспечивает практически полное соответствие аппроксимирующей кусочно-линейной функции исходной. где n — - номер участка аппроксимации, д - величина шага разбиения по оси х.

Устройство реализует эта уравне- 40 иие дця аналоговых входнои и выход-. ной величин х и у, представленных в виде напряжения постоянного тока и работает следующим образом, Аналого-цифровой преобразова- 45 тель (АЦП) 9, единица дискретности которого выбирается равной величине шага аппроксимации д, определяет номер участка аппроксимации и, на котором находится в данный момент входная величина.х. Инкрементор 10 производит непрерывное вычисление величины (п+1) путем прибавления "1".

Выходные коды АЦП 9 и инкрементора 10 управляют коэффициентами передачи кодоуправляемых делителей 2,3, 4,5,6,7,,, 7, 8,, ..., 8 напряжения. Коэффициенты передачи кодоуправляемых делителей напряжения! 12987, Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в аналогоцифровых вычислительных комплексах, измерительных и моделирующих системах.

Цель изобретения — расширение области применения за счет повышения показателя степени ш воспроизводимой функции. 1О

На чертеже изображена блок-схема устройства для вычисления функции у ах

Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, с первого по 15 пятый кодоуправляемые делители 2-6 напряжения, первую и вторую группы

7 и 8 кодоуправляемых делителей напряжения, аналого-цифровой преобразователь 9, инкрементор 10, с первого 20 .по третий суммирующие усилители 1113 ° масштабирующий усилитель 14, вход 15 и выход 16 устройства.

Принцип действия устройства осно- 25 ван на том, что непрерывная функция у ах, где а — масштабный коэффициент, аппроксимируется полигональной функцией с постоянным шагом разбиения по оси х на участки,. ЗО

Уравнение участка аппроксимирующей кусочно-линейной функции имеет вид уа д !(--и) (и+1) -и ((— -n) -1) l ! Ь 35

Формула изобретения

Гибридное устройство для вычисления функции у=а х содержащее аналога-цифровой преобразователь, подключенный входом к входу устройства и входу масштабирующего усилителя, а выходом — к входу инкрементора и управляющим входам двух кодоуправляемых делителей напряжения, первый из,каторых соединен сигнальным входом с выходом источника опорного напряжения, а выход второго кодоуправляемого делителя напряжения подключен к сигнальному входу третьего кодоуправляемого делителя напряжения, при этом выход преобразователя кодов соединен с управляющим входом четвертого кодоуправляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу пятого кодоуправляе12987

Составитель С.Казинов

Техред Д.Сердюкова Корректор Л.Патай

Редактор E.Ïàïï

Заказ 891/52 Тираж á73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 мого делителя напряжения, а выходом— к первому входу суммирующего усилителя, выход которого является вьжодом устройства, о т л и ч. а ю щ е— е с я тем, что с целью расширения области применения за счет повышения показателя степени m воспроизводимой функции, в него дополнительно введены второй и третий суммирующие усилители и две группы по (m-2) кодо- !О управляемых делителей напряжения, при этом второй суммирующий усилитель соединен входами с выходами масштабирующего усилителя и первого кодоуправляемого делителя напряжения„ а 15 выходом †с сигнальным входом первого кодоуправляемого делителя напряжения первой группы и первым входом третьего суммирующего усилителя, подключенного вторым входом к выхо- Zp ду источника опорного напряжения, а выходом — к сигнальному входу второго кодоуправляемого делителя напряжения, причем управляющие входы кодоуправляемых делителей напряжения. 25

76 4 первой группы и пятого кодоуправляемого делителя напряжения соединены с выходом инкрементора, управляющие входы кодоуправляемых делителей напряжения второй группы и третьего кодоуправляемого делителя напряжения подключены к выходу аналого-циф-рового преобразователя, первый кодоуправляемый делитель напряжения второй группы соединен сигнальным входом с выходом третьего кодоуправляемого делителя напряжения, каждый последующий кодоуправляемый делитель напряжения соответствующей группы под-1 ключен сигнальным входом к выходу предыдущего кодоуправляемого делителя напряжения той же группы, выход последнего кодоуправляемого делителя напряжения первой группы сое динен с сигнальным входом пятого кодоуправляемого делителя напряжения, а выход последнего кодоуправляемого делителя напряжения второй группы подключен к второму входу первого суммирующего усилителя.