Степенное вычислительное устройство
Изобретение относится к радиоизмерительной технике, автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для непосредственного выполнения ряда операций возведения в степень в непрерывном режиме с одновременным умножением и делением независимых переменных. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач, повышение быстродействия, надежности и помехозащищенности - достигается введением блока с управляемым коэффициентом передачи и выполнением элемента с управляемой проводимостью в виде фотоэлектрического преобразователя. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (504 00667 20
3СЕ063МЯ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ав (1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4284180/24-24 (22) 13. 07. 87 (46) 15,09.89. Бюл. 3Ф 34 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) M.Ñ.Ãàðèáÿí и Г.С.Испирян (53) 681,3(088.8) (56) Лебедев А.Н. и Смолов ° В.Б, Аналоговые и гибридные вычислительные машины. — M. Âûñøàÿ школа, 1984, с.214, рис. 6.23.
Авторское свидетельство СССР 624237, кл. G 06 G 7/20, 1976, (54) СТЕПЕННОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к радиоУстройство относится к радиоизмерительной технике, автоматике и вы« числительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для непосредственного выполнения ряда операций возведения в степень в непрерывном режиме с одновременным умножением и делением независимых переменных.
Цель изобретения — расширение класса решаемых задач, повышение быстродействия, надежности и помехозащищенности, На чертеже представлена функциональная схема степенного вычислитель" ного устройства.
Схема содержит блок 1 сравнения, (и+1) блоков с управляемым коэффициентом передачи 2,-2 „,„, каждый из которых выполнен на масштабном элементе 3 и элементе 4 с управляемой
„„SU„„1508247 А 1 измерительной технике, автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для непосредственного выполнения ряда операций возведения в степень в непрерывном режиме с одновременным умножением и делением независимых переменных. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач, повышение быстродействия, надежности и помехозащищенности - достигается введением блока с управляемым коэффициентом передачи и выполнением элемента с управляемой проводимостью в виде фотоэлектрического преобразователя. 1 ил. проводимостью, выполненном в виде фотоэлектрического преобразователя, блок 5 выбора коэффициента, содержащий (и+1) масштабных элементов 6„6 „, и (и+1) электрооптических преобразователей 7, — 7 „+„, входы 8 — 10 задания соответственно первого— третьего операндов.
Устройство работает следукяцим образом.
На входы 9 и 10 устройства подаются независимые переменные, с напряжен соответственно Uх, U2„ UyСигнал с входа 10 через блок 2 „„ поступает на второй вход блока 1 ср нения. Ц
&ыХ 1 +1 У i a+i
На первый вход блока 1 сравнения поступает напряжение U„. По разности входных сигналов на выходе блока 1 х
1 (10) Uõ
К
2 0+1 U
У (3)
U =-(— )
Ux 3
3 U
У
U>= const. При этом
U U u (12) U) =
3 150824 сравнения появляется управляющий сиг нал. Изменение напряжения выходного .сигнала блока 1 сравнения приводит к изменению интенсивности излучаемой электрооптическими преобразователями оптической энергии, что приведет к изменению коэффициента передачи блока 2 „ „. Если учесть, что коэффициент передачи блока 2 „,„ в противофазе с 10 величиной и полярностью изменения выходного напряжения схемы сравнения, то любая разность входных напряжений блока 1 сравнения приведет к такому изменению коэффициента передачи блока 2 „„, что по истечении переходных процессов в замкнутой цепи автоматического регулирования, образованной элементами b „, „, / „„, 2 „,, и блоком i сравнения, автоматически ус-20 танавливается состояние динамического равновесия, при котором обеспечивается равенство входных напряжений блока 1 сравнения.
Из выражений (1) и (2) следует б
Если считать, что все используемые блоки 2 „- 2 „„ с управляемым коэффициентом передачи имеют одинаковые построения и обеспечивают идентичные передаточные характеристики, и не зависящие от их входных напря" жений, а также учитывая, что все бло.ки 2„- 2 „„ управляются тем же управляющим сигналом (выходным напряжением блока 1 сравнения ),.сможем за40 писать: (4) (5) (6)
res ц „, 11, . ° °, U „- напряжения ,ответственно на выходах первого 2 „, второго 2, третьего 2з,..., 2„-го блоков с управляемым коэффициентом пе 0 редачи.
В общем случае
U1 = K „U (8) где j - целое положительное число, показывающее номер выхода устройства.
Подставляя выражение (3) в (8), получим
7
U
Ux (9) !
У
Полученное выражение (9) является обобщенным и показывает, что если на второй и третий входы подавать опорные напряжения (U =const; П const) то устройство обеспечит непосредственное решение функции (вы-! полнение операции) возведения в степень причем показатель степени j определяется номером выходов устройства.
Количество и выбирается исходя из максимального значения показателя степени j . Следует отметить, что жри использовании всех выходов можно одновременно получить все значения U з
Ux Ux ° П.х
Таким образом, устройство обеспечивает непосредственное выполнение операций возведения в степень.
Устройство обеспечивает следующие сопутствующие эффекты.
Если U = const то устройство обеспечивает деление двух напряжений с одновременным возведением результатов в степень j обеспечивается умножение двух напряжений с возведением в степень j одного из них.
U„= const; Uz = const, При этом обеспечивается решение задачи получения обратных величин возведенного в степень j независимого переменного
1 (13)
Ug и т.д.
Следует отметить, что все полученные выражения (9-13) решаются с помощью предлагаемого устройства с достаточно высокой точностью, Формула изобретения
Степенное вычислительное устройство, содержащее блок сравнения, подСоставитель Н.Зайцев
Редактор О.Спесивых Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар
Заказ 5543/52 Тираж 668 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород,, ул. Гагарина, 103
5 15082 ключенный первым входом к входу задания первого операнда устройства, и и блоков с управляемым коэффициентом передачи, выходы которых являются со 5 ответствующими выходами устройства, а каждый из и блоков с управляемым коэффициентом передачи выполнен на элементе с управляемой проводимостью, выход которого подключен к выходу блока с управляемым коэффициентом передачи, информационный вход которого подключен к входу масштабного элемента, управляющий вход элемента с управляемой проводимостью является управляющим входом блока с управляемым коэффициентом передачи, информационный вход первого блока с управляемым коэффициентом передачи подключен к входу задания второго операнда устрой-20 ства, выход блока сравнения соединен с входом блока выбора коэффициента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, повышения быстродействия, надеж- 25
47 6 ности и помехозащищенности, в него введен (n+I)-й блок с управляемым коэффициентом передачи, подключенный л информационным входом к входу задания третьего операнда устройства, а выходом - к второму входу блока сравнения, в каждом блоке с управляемым коэффициентом передачи элемент с управляемой проводимостью выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя, подключенного входом к выходу масштабного элемента, а блок выбора коэффициента выполнен на (n+I) масштабных элементах, первые вЬ воды которых подключены к .его информационному входу, а вторые выводы подключены к входам (и+1) соответствующих электрооптических преобразователей, выходы которых являются выходами блока выбара коэффициента и оптически соединены с управляющими входами соответствующих блоков с управляемым коэффициентом передачи.
