Функциональный преобразователь
Союз Советских
Социалистичвских
Республик
<») 507875 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено12.07,74 (21) 2045256/18-24 с присоединением заявки Же (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.76.5толлетень Yе 11 (45) Дата опубликования описания 20,05,76 и (51) М. Кл.
Q 06 Ь 7/26
Гееудерстеенный неинтет
Сеаете Мннестрпе СССР не денек нзобретеннй и етнрытнЙ (5З) УДК 681.335 (088.8) (72) Автор изобретения
В. LL Циделко
Киевский ордену Ленина политехнический институт им.50-летия
Великой Октябрьской социалистической революпии (71) Заявитель
v (54) ФУНК11ИОНАЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение касается вычислительной тех- ники и может быть использовано при построении устройств для вычисления логарифмов, множительно-делительных устройств.
Известен функпиональный преобразователь, з содержащий счетчик и измерительный блок, первый вход которого соединен с выходом интегратора н через блок сравнения с первыми входами первого и второго элементов
"И", вторые входы которых соединены с пер-щ вым входом блока управления, третий вход первого элемента "П соединен с выходом измерительного блока, второй выход блока уп- . равления соединен с управляющим входом ключа, вход и выход которого подключеньг 15 соответственно к выходу источника опорного напряжения и ко входу интегратора, Однако для этого преобразователя характерно ограниченное быстродействие, которое определяется динамическим диапазоном из- эп мерительного частотного блока.
Предлагаемый преобразователь для повы:шения его быстродействия содержит сумма-.. ,тор, инвертор, генератор опорной частотыи элемент "ИЛИ", входы которого подключе ны к выходам первого и второго элементов V", а выход соединен с первым входом счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления третий; вход второго элемента "И подключен к выходу генератора опорной частоты> первый вход сумматора подключен к выходу интеге- ратора и через инвертор — ко второму входу измерительного блока, третий вход кото рого соединен с выходом сумматора, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения.
Структурная схема преобразователя показана на чертеже.
Предлагаемый преобразователь содержит источник опорных напряжений 1, выходы ковторого подключены к ключу 2 и к одному из входов сумматора 3. Выход ключа 2 чеи;-;;, интегратор 4 соединен с одним входом блока сравнения 5. Выход сумматора 3 соединен с первым входом измерительного бло ка 6, Выход интегратора 4 соединен со вторым входом сумматора 3 и через инвертор
7-со вторым входом схемы измерительного блока 6. Выход блока сравнения 5.соединен
507 со входами}элементов "И 8, 9, выходы которых через элемент ИЛИ" 10 подключены
} к счетчику 11, К входу элемента "И" 9под- ключен выход генератора опорной> частоты
12. Выход блока управления 13 подключен к управляющему входу ключа 2, входам эле ментов ."И", 8, 9, и к счетчику 1 1. На второй вход блока сравнения 5 подключена входная величина Х.
Измерительный блок 6 содержит ревер- 19 сивный переключ атель 1 4, интегратора 1 5, два блока сравнения 16 и 17 и переключатель 18. В качестве измерительного блока можно использовать и другие известные схемы (с поочередной работой интеграто- И ров, с импульсной обратной связью).
По команде с блока управления 13 подается сигнал, открывающий ключ 2 и элементы "И" 8 и 9. Напряжение X от источо
1 ника опорных напряжений 1 подается íà, i вход интегратора 4, на выходе которого вырабатывается пилообразное напряжение о х
Х вых 25
1 где т — постоянная времени интеграто1 ра 4.
Выходное напряжение интегратора 4 подается на один вход блока сравнения 5, на второй вход которой подается входной сиг-
} нал Х, При равенстве напряжений < о х
35 срабатывает блок сравнения 5 и закрывает элементы Ч, 8 и 9.
В течение в мени
Х 1 — (3) х, 4О на счетчик 11 через элементы "И" 9 и
"ИЛИ 10 поступают импульсы с частотой } от генератора опорной частоты 12 и через элементы "И" 8 и "ИЛИ" 10 от измерительного блока 6 с частотой f».,За время t в счетчике 11 будет зафиксироваХ но число
Х 1 Я
56
Число Я представляет цифровой эквивалент кусочно-линейного приближения функций
К Х а число Н представляет цифровой г) эквивалент функции коррекции
<5) д Ц =Ч вЂ” Ц = <х)-К <Х)
1 2
Применительно к логарифмической функции функция коррекции равнР:
У=к апх-к .Х <ь)
1 2
Лля выработки функции коррекции д 9 в предлагаемом функциональном преобразователе используется измерительный блок 6, на вход которого через сумматор 3 пода-!
/ ются напряжения Х с выхода источника опррных напряжений 1 и напряжение Г с выхода интегратора 4. Напряжение с выхода интегратора 4 подается также непосредственно на один из блоков сравнения
l6 и через инвертор 7 ыа блок сравнения
17, Измерительный блок 6 вырабатывает чае
;тоту, которая пропорциональна первой производной функции коррекции. Для логарифмической функции:
j 1 (дЫ)==i () — х
Для измерительного блока 6 с переключением направления интегрирования; х
<8)
on
Так как на вход блока 6 с выхода сумматора 3 поступает напряжение:
Х t, К Х вЂ” К вЂ” ы — (9)
И
1 а на блоки сравнения 16 и 17 подается нап -, ряжение:
I а
ХОВ =, < f0)
i ," уравнение 8 принимает вид:
\ г
Х1
3 О
<+)—
Х -t, 1
Число Ю, зафиксированное в счетчике 1 1, равно;
ы-К «;,)-к,<,-а,), @ г о
К б(5 чь ° Х 6 р. о ..2
У итывая что = М принимая во внимание уравнение 3, последнее уравнение. можно записать в виде =е ех-K x"c <1)
t при условии К = К
Для устранения свободного члена — С ч счетчике 1 1 делается предустановка числа
+.С и, таким образом, в счетчике 1 1 будет зафиксировано число: о;к;ех-к х <ю
i Из последнего выражения видно, что число кот ф пропорционально функции коррекции: упр и=к с х-ж,.х (1й и бло
Таким образом, в счетчике 1 1 будет зафиксировано число:
М-О «8 -К Х-И ЕХ-И Х-К СпХ (161
1 Ь k 1 k 1 6 „ (где К
Хр ф . Такое построениефункционального преобра1 зоватепя по сравнению с известными позволяет повысить быстродействие (до 10000100000 преобр/сек) и уменьшить требования к измерительному блоку 6 по точностй и динамическому диапазону.
Ф ормула изобретения
Функциональный преобразователь, содержащий счетчик и измерительный блок, первый вход которого соединен с выходом интеграто-. .ра и через блок сравнения — с первыми входами первого и второго эле:ментов И, вторые входы
6 орых соединены с первым входом блока авления, третий вход первого элемента соединен с выходом измерительного ка, второй выход блока управления соединен, правляюшим входом ключа, вход и вы ход которого подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и ко входу интегратора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит сумматор, инвертор, генератор опорной частоты к элемент ") ШИ", I входы которого подключены к выходам первого и второго элементов - 31 ; а выход соединен с первым входом счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу
l блока управления, третий вход второго элемента И подключен к выходу генератора опорной частоты, первый вход сумматора подключен к выходу интегратора и через инвертор — ко второму входу измеритель, ного блока, третий вход которого соелинеи. ,с выходом .сумматора, второй вход которо. го подключен к выходу источника опорного напряжения.
ПНИИПИ Заказ БЯ1 . Тираж 869 Г!одписное
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
