Устройство для выполенения алгебраических операций

 

р 454 562

ОПИСАН И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19,02.73 (21) 1886763, 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.12.74. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 20.02.75 (51) М. Кл. 6 06@ 7/16

Гасударственных комитет

Совета 1Иинистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 335(088 8) (72) Авторы изобретения

Э. Б. Геворкян и Т. А. Хананашвили (71) Заявитель Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ1ПОЛНЕНИЯ

АЛГЕБРАИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Устройство относится к аналоговой, вычислительной и измерительной технике.

Известны устройства, в которых для выполнения операции умножения и деления используются сердечники с входными и управляющими обмотками, выпрямители и дифференциальные усилители, причем вход выпрямителя соединен с выходной обмоткой, а выход подсоединен ко входу дифференциального усилителя.

Недостатками такого устройства являются ограниченный класс решаемых задач и невысокая точность выполнения операци перемножения в деления, при увеличении числа входных сигналов, достигаемое обычным каскадным включением известных устройств.

Цель изобретения — расширить класс решаемых задач и повысить точность.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем первая выходная обмотка каждого тредыдущего сердечника и вторая выходная обмотка каждого последующего сердечника одними выводами соединены между собой, а другими выводами подключены через соответствующие последовательно соединенные дифференциальный усилитель и выпрямитель к управляющей обмотке последующего сердечника, входная обмотка которого соединена с источником входного сигнала, а входная оомотка первого сердечника соединена через дифференппальпьш усилитель со второй выходной обмоткой первого сердечника и выходной обмоткой последнего сердечника.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

В предлагаемом устройстве каждая из первых выходных обмоток 1, 2, 3 и 4 предыдущих сердечников и соответствующая из вторых выходных обмоток 5, 6, 7 и 8 последующих сердечников одними выводами соединены между собой, а другими выводами — со входамп соответствующих дифференциальных усилителей

9 — 12, подсоединенных через выпрямители

13 — 16 к соответствующим управляющим об1 моткам 17 — 20. Выход последнего дифференциального усилителя соединен одновременно

- выходом 21 устройства и со второй входной обмоткой 22 первого сердечника. Остальные входные обмотки 23 — 29 устройства соединены

20 со входами 30 — 36 соответственно.

На чертеже обмотки расположены по трем взаимно ортогональным осям (отсутствие трансформаторной связи между двумя парами

25 входных и выходных обмоток и управляющей обмоткой, размещенных на одном сердечнике).

Устройство работает следующим образом.

На каждую первую входную обмотку предыдущего ссрдечника н каждую вторую входную

30 обмотку последующего сердечника подаются

454562 где Ki и К вЂ” коэффициенты передачи на первом и втором сердечнике (здесь и далее коэффициенты трансформации принимают равными единице).

Из равенства (1) определяется коэффициент передачи К

U„ в:: — у (2) Лналогично, подавая на первую входную оомотку 25 второго сердечника напряжение сомножителя U- и на вторую входную обмотку

26 третьего сердечника напряжение делителя

U,, на выходе дифференциального усилителя

10 получим усиленное разностное напряжение, которое будучи приложенным к управляющей обмотке, позволит выполнить условия

КРх;: Кз 7у (3) где K> — коэффициент передачи ца третьем сердечнике.

Тогда для Кз, получим с учетом формулы (2)

U,, U, U,.

К,=К, " =К, " " . (4)

У, У„У, В общем случае, аналогично равенству (3) для (1+1)-го сердечника запишется

КГ U»l: К/+1 Ul (5) где К и Kt+1 — коэффициенты передачи на

1-том и (1+1) -м сердечниках соответственно.

Отсюда определяется К .

На входы дифференциального усилителя 11 подаются напряжения с первой выходной обмотки (и — 1) -го сердечника и со второй высоответственно напряжение сомножителя U», и напряжение делтиеля U,, Напряжения с соответствующих выходных обмоток подаются на соответствующий дифференциальный усилитель, осуществляющий сравнение и усиление, после чего через выпрямитель подаются на соответствующие управляющие обмотки.

Таким образом, на первую входную обмотку 23 первого сердечника подается напряжение сомножителя Ух,, на вторую входную оомотку 24 второго сердечника — напряжение делителя U„- Указанные напряжения трансформируются соответственно на выходные обмотки 1 и 5, соединенные одними выводами между собой, а другими выводами — со входами дифференциального усилителя 9. Осуществляется сравнение и усиление этих напряжений.

Полученное напряжение подается на управляющую обмотку 17. При достаточно большом коэффициснте усиления усилителя устанавливается такое значение коэффициента передачи К2 на втором сердечнике, чтобы выполнялась равенство

К U„=-К Uó (1) ходной обмотки и-ro сердечника, после чего усиленное разностное напряжение подается на управляющую обмотку 19 и тем самым выполняется условие

К„у U „, = К„Уу„р (7) где К„ь К, — коэффициенты передачи на (и — 1) -м и п-м сердечниках соответственно.

Для коэффициента передачи К„получим

К„+К. " =К, " . (8)

Уу 1 U„ " Уу, " U„ 1

45

И U„, 1=1 и-1 l и ул к — т

50 т. е. устройство реализует частное от деления произведения сомножителей на произведение (и — 1) -го сомножителя.

Согласно полученной формуле (11) при уче55 те конструктивных постоянных (для однородных и изотропных сердечников) изменения их под действием дестабилизирующих факторов взаимно компенсируются, что является большим преимуществом схемы предлагаемого уст60 ройства.

Предмет изобретения

Устройство для выполнения алгебраических операций, содержащее дифференциальные уси65 лители, выпрямители, источники входных сиг15 Наконец на первую обмотку 28 и-го сердечника подается напряжение с х-„, трансформируется на выходную обмотку 4 и подается на вход диферфенциального усилителя 12, на второй вход которого подается напряжение со второй выходной обмотки 8 первого сердечника. Усиленное разностное напряжение С вы», получаемое на выходе усилителя 12, подается на вторую входную обмотку 22 первого сердечника и, одновременно, через выпрямитель

16 на управляющую обмотку 20, что позволяет выполнить условие

Кп - »и = Фвых. (9)

Подставляя значение коэффициента переда30 чи К„получаем г Ч

U„U„Uy Уу 1

Из формул (2), (4), (6), (8) и (10) видно, что коэффициенты передачи пропорциональны отношению входных напряжений, т. е. происходит линеаризация коэффициента передачи.

Таким образом, напряжение из выхода дифференциального усилителя 12 определяется как

454562

1 Уг...

Составитель Т. Хананашвили

Техред Т. Миронова

Редактор Н. Данилович

Корректор В. Кочкарева

Заказ 240/9 Изд. ¹ 233 Тир" æ 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, о палов и сердечники с входными, выходными и управляющими обмотками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и повышения точности, в нем первая выходная обмотка каждого предыдущего сердечника и вторая выходная обмотка каждого последующего сердечника одними выводами соединены между собой, а другими выводами подключены через соответствующие последовательно соединенныс дифферспциальный усилитель и выпрямитель к управляющей обмотке последующего ссрдечнпка, входная обмотка которого соединена с источником входного сигнала, а входная обмотка первого сердечника соединена через дифференциальный усилитель со второй выходной обмоткой первого сердечника и выходной обмоткой последнего сердечника.