Устройство для возведения в степень

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союз Соеетс»нх

Соцналнстнцес»нх

Респубян» (11) 6081 76 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено16.02.77 (21) 2453169/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.785юллетень № 18

С 06 Ст 7/20

Государственный квинтет

Совета Мнннстроа СССР во делам нэобретенвй х открытей (53) УДК 681.335 (088.8) (45) Дата опубликования описаиия05.05.78 (72) Авторы изобретения

М. А. Гаврилюк, Т. Г. Галамай, В. Б. Дудыкевич и И. И. Уланова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и мажет быть применено в аналоговых вычислительных машинах.

Известны анапоговые устройства дпя воз ведения сигнапа в степень (1) и $2).

Недостатком первого из названных yew ройств является то, что при возведении сиг нала в степень с показателями (тт =* 2,3,...) необходимо формировать степенную раэверг- )p ку с помощью т1 интеграторов. что уопсекняет устройство и снижает точйость вычисления с увеличением показателя степени. иэ-за применения большого чиспа последовательно соединенных интеграторов. }б

Наиболее бпизким техническим решением к предпоженному является устройство дпя возведения в квадрат, содержащее нуль-ор» ган, первый и второй интеграторы, кпюч, делитель йапряжения, первый вход нутн ор- 20 гана соединен с выходом первого интегратора, вход которого .соединен с источников ьтапонного напряжения 12 .

Однако в известном устройстве дпя воз ведения в степень входного напряжения ха

2 — периодов формирования развертки на выходе интегратора, т.е. с увеличением и время преобразования также увепичивается, что существенно впияет на быстродействие устройства, Вторым недостатком этого уст» ройства является то, что оно позволяет по-лучить топько целые степени входного напряжения U „< т.е. узкие функциональные возм секн ости. цепь изобретения - повышение.быстродействия и расширение функционапьных воэможностей за счет получения дробной степени входного сигнала.

Это достигается тем, что оно содержит переключатель, блок сложения, блок вычитания и блок умножения, первый вход которого соединен через ключ с выходом нуль-органа, второй вход которого является входом устройства, входы блока вычитания соединены соответственно с выходом блока умножения и с выходом блока сложения, а выход блока вычитания соединен со вторым входом блока умножения, с первым входом блсжа сложения и через переключатель - с входом второго интегратора, выход которого являеь

6081 76 ся выходом устройства и соединен со вторым входом блока сложения, выход первого интегратора через делитель напряжения соединен с управлякипим входом ключа.

На чертеже представлена структурная схема устройства дпя возведения сигнапа в степень.

Оно состоит из нупь-органа 1, интегратороЫ 2 и 3, делителя напряжения 4, ключа 5, бпока 6 спожения, бпока 7 вычитания, 10 бпока умножения 8 и перекпючатепя 9, источника эталонного напряжения 10, причем выход интегратора 2 соединен со входом нуль-органа, выход которого подкпючен к первому входу кпюча 5, один вход блока вычитания 7 соединен с выходом блока сложения

6, второй-с выходом блокаумножения 8, один вход которого через кпюч 5 подключен к выходу делителя напряжения 4, второй соединен с выходом бпока вычитания 7, первым входом блока сложения 6 и через пер екпюча тель 9 — со входами второго ин тегратора 8, выход которого связан с выходом устройства и вторым входом блока споже г5 ния 6.

Работа устройства происходит спедующим образом.

На вход нуль-органа 1 подается входное напряжение Б > . Зтапонное напряжение

3р

Up подается на вход интегратора 2. B течение одного периода работы интегратора его выходное напряжение определяется уравнением

,() =к, u,.<.

{1)

Это на.1ряжение подается на входы дедиt тедя напряжения 4 и нуль-органа 1. На выходе нуль-.органа 1 формируется сигнал дли-400 тельностью -1 = К И б { g < — коэффициент пропорциональности). На это время ключ 6 открыт, и на вход блока умножения

8 подается напряжение Р„ (4) > с выхода делителя - напряжения 4; равное 45

6 % П (Ы = у, {2) где П - козффипиент деления делителя 4.

На второй вход блока умножения 8 чопаеъса напряжение U (4) с выхода блока вы- 50

7 читания 7. Напряжение U (Ц на выходе блока умножения 8 определяется из выражеши Ц (j К ЩЦ U (Цg 55

{3) где К - коэффициент пропорциональности.

Напряжение U (k) подается на вход

5 бпока вычитания 7, на второй вход которогсн поступает напряжение U b (Ц с вы- 60 хода блока сложения 6. Напряжение Ц (4) на выходе блока вычитания 7 равно Р) = ь() 8®.

Напряжение Ц . {Ö подается на вход блока сложения 6 и через переключатель 9на входы интегратора 3. Напряжение Щ ) с выхода интегратора 3 поступает на второй вход блока сложения 6, напряжение (): на выходе которого равно сум ме напряжений, подаваемых на его входы

,() =ю,(ц u,(ö. йз выражений {1) - {5) (6) (7) Выбрав К .Ц = 1, получим

Б (Ц» иЩЦ

К,4

{1Х) Напряжение U> (4) подается через переключатель 9 на прямой или инверсный входы интегратора 3. При подаче напряжения ц- (4) на прямой вход интегратора 3 напряжение Q >(<) Hà его выходе будет определяться уравцением г,,(Ц

ЧЩ =О +И сИ-.

1 л

Продифференпироваэ {9) н разделив переменные, получим

du, ö И з

ЩМ

Проинтегрировав и подставив пределы изменения переменных поаучим ЬВХ .. = д7уХ

q„y (Ц =и 2и1 а

Откуда и

Цз К МХ М ЪХ 4 3X : (12)

При подаче напряжения Q> (Е) на инверс ный вход интегратора 3 напряжение на его выходе по аналогии равно

»о "а за» (») 608176

Составитель Л. Снимшикова

Редактор Н. Разумова Техред Н., Андрейчук . Корректор Л, Небола

Заказ 2840/41 Тираж 826 Подписное

GHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, в течение одного. перио да работы интеграторов напряжение на выходе устройства пропорпионально входному напряжению О х > степени .Й g, где р любое целое или дробное число, заданное при помощи делителя напряжения, т.е.

+и щц =4 ух (14)

Включение в состав устройства приведенных элементов и изменение связей меж ду ними позволило существенно повысить быстродействие устройства для возведения в степень (в известном устройстве результат получают за д - периодов работы интегратора, в предлагаемом - за один период работы интегратора) и расширить его функпиональные возможности (возможно получить дробные и отрипательиые степени вход ного напряжения}.

Формула изобретения

Устройство для возведения в степень, содержащее нуль-орган, первый и второй ин-25 теграторы, ключ, делитель напряжения, первый вход нуль органа соединен с выходом первого интегратора, вход которого соеди

4 нен с источником эталонного напряжения, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с ледью

:повышения быстродействия и расширения функпиональных воэможностей эа счет получения дробной степени входного сигнала, оно содержит переключатель, блок сложения, блок вычитания и блок умножения, первый вход которого соединен через ключ с выходом нульоргана, второй вход которого является входом устройства, входы блока вы читания соединены соответственно с выходом блока умножения и с выходом блока сложения, а выход блока. вычитания соединен со вторым входом блока умножения, с первым входом блока сложения и через переключатель - с входом второго интеграто ра, выход которого является выходом усч ройства и соединен со вторым входом .блока сложения, выход первого интегратора через делитель напряжения соединен, с управляющим входом ключа...

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе:

1. Темников Ф. Е., Славинский В. Л.

Математические развертывающие системы, ЭнергияЯ, М., 1970.

2. Авторское свидетельство N 382104, кл. 9 06 С 7/20, 1971. дм