Устройство для извлечения корня

 

ф Ф н О еъ ке " Сея

Союз Советских

Соцнвпистниеских

Респубпик

Оп иск

ИЗОБРЕТЕН Ия (11) 624237

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено27.1О.76 (21) 2415589/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.О9.78.Бюллетень №34 (45) Дата опубликования описания 02.08.78

Я (51) М. Кл

Cj О6 С 7/2О

Государственный намитет

Саввтв Министров СССР ао делам изааретений и открытий (53) УДК 681.335..8 (О88.8) В. B. Беззубцев и О. А. Морозов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ

Изобретение относится к анапого-цифровой вычиспитепьной технике.

Известно устройство цпя извпечения корня (1), соеержежее нсесннек опорного напряжения, операционный усипитепь, переменный резистор, потенциометр, пвигатепь, перемещающий движки потенциометра и переменного резистора, усипитепь мощности, Недостатком этого устройства явпяется низкое быстродействие и ограниченный срок спужбы, обусповпенные напичием эпектромеханических узпов.

Наибопее бпизким техническим решением явпяется устройство ппя извпечения корня 2), содержащее g управпяемых цепи т елей напряжения, к аж цый из которых выполнен на умножающем цифроанапоговом преобразова тепе, источник опорного напряжения, выход которого соединен с инфор- 2О мационным входом умножающего цифроанапогового преобразоватепя первого управляемого пепитепя напряжения, блок сравнения, первый вход которого является входом устройства, бпок уравновешивания, 2 вход которого попкпючен к выходу блока сравнения, а выхоцы - к цифровым входам умножающих цифроанапоговых преобразоватепей управпяемых цепитепей напряжения и являются цифровыми выходами устройства.

Недостатками такого устройства являются ограниченная точность извлечения корня из вепичин, эквивалентных числам меньшим единице, и необходимость применения специапьных мер цпя устранения неоднозначности при извпечении корня из. величин, эквивапентных числам бопьшим, единицы.

С целью повышения точности извлечения корня из величины, эквивалентных числам меньшим единицы,и устранения неоднозначности при извлечении корня из величин эквивалентных числа м большим единицы, п редла гаемое устройство содержит бпок управления выбором коэффициента, а в каждый управпяемый делитель напряжения введены коммутируемый эпемент обратной связи и пифференциапьный операционный усипитепь, неинвертируюший вход которого поцкпючен

624237 к выходу умножающего цифроаналогового преобразователя управляемого целителя напряжения, коммутируемый элемент обратной связи включен межцу инвертирующим вхоцом и BbIxoIIoM цифференциальнсго операционного усилителя, первый и вто.

5 рой управляющие вхоцы коммутируемого элемента обратной связи каждого управляемого целителя напряжения подключены соответственно к первому и второму выхоцам блока управления выбором коэффициента, которые являются цопопнительными цифровыми выхоцами устройства, вхоц блока управления выбором коэф ициента поцключен к выхоцу блока сравнения, второй вхоц которого соецинен с выходом

15 цифференциапьного операционного усили/ тепя Vf -го управляемого целителя напряжения, информационные вхоцы умножающих цифроаналоговых преобразователей кажцо 20 го, начиная со второго, управляемого целителя напряжения подключены к выхоцу цифференциального операционного усилителя прецыцущего управляемого целителя напряжения, выхоц дифференциального опе25 рационного усилителя первого управляемого целителя напряжения является аналоговылf выхоцом устройства.

На чертеже привецена блок-схема прецпагаемого устройства цля извлечения кор50 ня.

Устройство цля извлечения корня содержит источник опорного напряжения 1„h управляемых целителей напряжения 2, в состав кажцого из которых вхоцят умножа35 ющий цифроаналоговый преобразователь 3, цифференциапьный операционный усилитель

4, коммутируемый элемент обратной связи 5. B состав устройства цля извлечения корня также вхоцят блок сравнения 6, блок

40 уравновешивания 7 и блок управления выбором коэффициента 8.

Устройство работает слецующим образом.

Перец началом процесса уравновешива«

45 ния вхоцного напряжения П и вхоцного напряжения 0 < И - ro управляемого целителя напряжения 2 коэффициенты пе рецачи умножающего цифроаналогового преобразователя 3,и дифференциального oIIe— рационного усилителя 4 устанавливаются.

50 равными ецинице (Куцап, =Koy =1) °

Если выполняется условие 0 х ь Го гце Ug - выходное напряжение источника опорного напряжения 1, то в процессе

55 уравновешивания К о„ =1. По окончании процесса уравновешйвания напряжения на вхоцах блока сравнения 6 Gyqyr равны

11 ff lI =- o "уцощ "оу Х р

60 и можно записать выражение цля коца на цифровых выхоцах устройства х

" =" цап= о гце l(y LI>II изменяется от О qo l.

Если окажется, что Пх > Оо, то блок сравнения 6 выдает команцу блоку управления выбором коэффициента 8, кото рый лерекдючает коммутируемый элемент ооратной связи 5 таким образом, чтобы

К =1О. Теперь в момент равновесия о о кацап

" » и выходной код g =щд К о т.е. значение каца увеличивается в 1О раэ или, цругими словами, запятая в выхоцном коде сместится вправо на один разряд. Йиапазон изменения входного сигнала при этом будет опрецепяться неравенством 1 — io "иоЕсли а прецлагаемом устройстве поменять местами источник опорного напряжения 1 и входной сигнал, то в момент равновесия получим

И И ол = » цдц оу

Огкуца выхоцной коц устройства о

) ца и "оу ц х пропорционален корню степени И " иэ величины, обратной вхоцному сигналу. В этом случае блок управления выбором коэффициента устанавливает Ко> =1О при

Ц и К 1 при,, Х оу

Введение в управляемый целитель напряжения 2 цифференциапьного операционного усилителя 4 с коммутируемым коэффициентом К позволяет обеспечить работоспособность устройства как при ЮХ «< Оз, так и при U Uo, а также устранить имеющую место в прототипе зависимость коэффициента целения U» или Uo, ввоцимого цпя обеспечения работоспособности при U» o 3 о, or степени извлекаемого корня. Это позволяет извлекать корни любой степени путем изменения количеотва управляемых целителей напряжения 2 без изменения коэффициентов в устройстве.

Слецует отмети ь, что при выборе коэффициента цепения Ц х или Нз, обеспечивающего работу прототипа при входных величинах, эквивалентных числам больше ециницы30/jO с Ц» $Q go, он практически неработоспособен при поцаче на его вход величин, эквивалентных числам л меньшим ециницыЧГ» 20/10 . Например, при Uo - - 1О В и g =ЗП»<О,ОИ.

Вхоцное напряжение в этом случае соиэ624237

Вьи 1

UHHHfTH Заказ 5189/39 Тираж 826 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 меримо с шумами эпементов схемы и устройство не может обеспечить требуемую на практике точность. Прецпагаемое устройство свобоцно от этого нецостатка и позвопяет обеспечить оцинаковую точность извпечения корня как из вепичин, аквивапентных числам меньшим ециницы, так и из величий, эквивапентных числам боль шим ециницы.

Формупа изобретения

19

Устройство цпя извлечения корня, соцержащее И управляемых цепитепей напряжения, кажцый из которых выпопнен на умножающем цифроанапоговом преобразоватепе, источник опорного напряжения, выхоц которого соецинен с инфомационным вхоцом умножающего цифроанапогового преобразоватепя первого управпяемого пепитепя напряжения, блок сравнения, первый вхоц которого является вхопом устройства, блок уравновешивания, вхоц которого поцкпючен к выхоцу бпока сравнения, а выхоцы — к цифровым вхоцам умножающих цифроаналоговых преобразователей управляемых цепитепей напряжения и являются цифровыми выхоцами устройства, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности извлечения корня из величин, аквивапен-.ных чиспам меньшим ециницы, и устранения неоцнозначности при извпечении корня из величин, эквивапентных числам большим ециницы, оно соцержит бпок управпения выбором коэффициента, а в кажцый управляемый цепитепь напряжения ввецены коммутируемый эпемент обратной связи и цифференциапьный операционный усипитепь, неинвертирующий вхоц которого поцкпючен к выхоцу умножающего цифроанапогового преобразователя управляемого ценителя напряже ния, коммутируемый эпемент обратной связи вкпючен межпу инвертирующим вхопом и выхоцом пифференциапьного onпрационного усилителя, первый и второй управпяющие вхоцы коммутируемого эпеменга обратной связи кажпого управляемого ценителя напряжения поцкпючены соответ ственно к первому и второму выхоцам бпога управления выбором коэффициент ко-. торые являются цопопнитепьными цифровыми выхоцами устройства, вхоц блока уп равнения выбором коэффициента поцкпючеи к выхоцу блока сравнения, второй вхоц которого соецинен с выхоцом цифференциапьного операционного усипитепя И -го управпяемого цепителя напряжения, информационные вхоцы умножающих цифроанапоговых преобразователей кажцого, начиная со второго, управляемого ценителя напряжения поцкпючены к выхоцу цифференциапьного операционного усилителя препыцущего управляемого цепитепя напряжения, выхоц цифференциапьного операционного усипитепя первого управляемого пепитепя напряжения является аналого@им выхоцом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии hb 15429, кл. 47/8/В31, 1972.

2. Авторское свицетепьство СССР

М 369578, кп. Я О6 Cj 7/2О, 1973.