Устройство для возведения в степень

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1,736125 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено25 04.77 (21) 2479340/18-24 (5l )M. Кл.

6 06 G 7/20 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень № 19 аа делам нэобретеннй н открытий (53) УДК,681.335 (088.8) Дата опубликования описания 26.05.80 (72) Авторы изобретения

Т. Г. Гапамай, В. Б. Дудыкевич и В. Н. Максимович (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО, ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ

Изобретение относится к вычиспитепт ной технике и может быть использовано в аналоговых и цифроаналоговых вычиспитепьных маши нах.

Известное устройство дпя возведения в степень выполненное на интеграторах, позвопяет получать только цепочиспенные значения степени (1(Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство дпя возведения в степень, содержащее первый интегратор, вход которого подкпючен к выходу ключа, нуль-орган, первый вход которого соединен с источником

15 входного напряжения, а выход подкпючен к управпяющему входу ключа, и второй интегратор (21 . Известное устройство дпя возведения в степень дополнительно содержит блок пересчета и пиковый детектор.

Недостаток устройства — невозмож ность получения дробных и отрицательных степенейвходного напряжения.

2 цепь изобретения заключается в расширении класса решаемых задач.

Поставленная пель достигается тем, что в устройство введены два блока спожения, два блока вычитания, два блока умножения, два делителя, инвертор и два дополнительных ключа, причем входЫ депитепей соединены с источником постоян-. ного напряжения, выход каждого депитепя подкпючен к первому входу соответст- . вующего блока сложения. вь1ход первого блока сложения подключен к первому входу первого блока умноноания и через первый дополнительный ключ и через последоватепьно включенные второй дополнительный кпюч и инвертор соединен со входом кпюча, выход второго блока спожения соединен со входом второго интегратора и первым входом второго блока умножения, выход каждого блока умножения через соответствующий вычитатепь подкпючен ко второму входу соответствующего сумматора, выходы которых соединены со вторым входом соответствующего вычита7Ъ 12 теп5т, ьч 1х тд пе7 ного пнт г7)(1т ори попкпю—

"K. í ко второму входу «торото бпокп умножения, а вьгход второго интегратора соединен с вторым входом первого блока умножения и вторым входом пуп органа, 5

На чертеже представлена структурная схема устро йства, Устройство дпя возведения в степень содержит делители 1 и 2 блоки, 3 и 4 сложения, блоки 5 и 6 вычитания, дополнительные ключи 7 и 8, инвертор 9, нульорган 10, ключ 11, интеграторы 12 и

13, блоки 14 и 15 умножения.

При этом выход делителя 1 соединен с первым входом блока 4 сложения, второй вход которого подключен к выходу блока 6 вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока 4 сложения и с входом интегратора 13, а второй вход подключен к выходу блока 15 умножения, первый вход которого соединен с выходом интегратора 12, а второй вход подк почен к входу интегратора 13, выход которого соединен с первым входом нульоргана 10 и первым входом блока 14 умножения, второй вход которого подключен к входу ключа 7 и к выходу блока 3 сложения, первый вход которото соединен с выходом делителя 2, а второй вход подключен к выходу блока 5 вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока 14 умножения, а второй вход подключен к входам ключей 7 и 8, выход которого соединен с входом инвертора Э, выход которого подключен к. выходу ключа 8 и к первому входу ключа

1 1, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа 10, а выход подключен к входу интегратора 12.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости возведения напряжения и положительную дробную степень ключ 7 закрыт, а ключ 8 открыт.

Напряжение От,, которое нужно возвес- 45 ти в степень, подается HG второй вход нуль-органа 10. В делителе 1 устанавливается коэффициент деления К„равный числителю дробной степени, а в делителе

2 устанавливается коэффициент деления

К, равный знаменателю дробной степени.

На входы делителей 1 и 2 подается постоянное напряжение (7о

Напряжения на выходах делителей определяются выражениями 55 и,=,= Р (7(z7

Напряжения Ип и U4 поступают пп входы блоков 3 н 4 спожения, ца друт.ие

"(Ь "+ (+ 7, О (7=(7 +О,(< 7(Z)(<)

Напряжения на выходах блоков 5 и 6 определяются разностью напряжений, поступающих на их входы и равны () (6) uß) О(t)О Ю, О, (Ы =О ((-,)-u„(t), где04, (Ю и О4 . И) — напряжения, поступающие с выходов блоков 14 и 15 умножения соответственно.

Подставляя выражения (1) в (4),(2) в (3), а затем полученные равенства в (6) и (5) получим

ОБЮ К +0 (t)-О (Ь7, (7)

0 (t) = — +u (.+.1-и (+ 7, Uo

Ь К Ь 15

ИЛИ g„4(q) U„5Ю= - (9т, (10)

Напряжения на выходах блоков 14 и

15 определяются произведением напряжений, поступающих на их входы

О44(И-О М Ор,®, Ц Ю-О,4Й7О М где Ц ®и Ц (С7 — напряжения на выходах интеграторов 12 и 13 соответственно

Подставляя выражения (11) в (9) и (12) в (10), получим

О а О„Ю- ° О (Ю(7 Ю- (тЗ)(/ )

Напряжения на входах интеграторов

12 и 13 связаны с напряжениями на их выходах выражениями

Подставляя равенства (15 ) в (13) и(16) в (14), имеем аОЖ о аО„.,Ж Оо

Разделив уравнение (1 7 ) на у ра внение (18), получим

U4 (BBU g(t> " о„стао„у= к,. (19 ) (и(7 1 с Ж ® ц st1= к о тте (20)

В момент начала преооразования в устройстве на выходах интеграторов 12 и 13 устанавпивается напряжение (7т, В момент, когда величина напряжения на выходе интегратора 13 достигает величины О, нуль-орган 10 закрьпмот ключ

11 и процесс возведения напряжения (! в степень заканчивается.

5 4 входы которых поступок т нтцтряжения (I тi) н (7 (ф 7с n÷õîäîâ блоков 5 и 6 вы и тания, ь

Напряжения на выходах блоков 3 и 4 равны

5 !

1роиптец пропав дифференииальное уравнение (20) с подстановкой пределов> будем иметь

736125 6

Формула изобретения

15 Или

К, Ь e» Х

Дальше

20 (25 ) При необходимости возведения напряжения в отрицательную дробную степень ключ 8 закрыт, а ключ 7 открыт.

Вследствие включения в цепь напряжения с выхода блока 3 на вход интегратора 12, инвертора 9, уравнение (15) примет вид ЗО о Ы= — p6) (ы® .

Ъ Д

Произведя преобразования аналогичные вышеолисанным, получим ао„ю к, ац,щ

U„(+ К u, (t)

После интегрирования равенства (27) будем иметь

0 -«

Ор=0н (, " (2 8) 40

Как видно из выражений (25) и (28) устройство обеспечивает возведение напряжения О» в лк бую дробную, положительную HflH oTpHUBTpëüíóþ степень, что 45 расширяет класс решаемых задач.

"р И»

ЙОддЮ К р dUqq(t)

О "х® К ц (4(1) где 0р результирующее напряжение на выходе интегратора 12. о „ор оа ьuÄ(e(= —,enu„ ))

0 2 0„

К

QgU -ЫО = — (Кпв»-ЕnU„) (гЮ>

V н К

К1 Х к

Следовательно U = U

Р н н

Устройство для возведения в степень, содержащее первый интегратор, вход кс торого подключен к выходу ключа, нуль орган, первый вход которого соединен с источником входного напряжения, а вы- ход подключен к управляющему входу ключа, и второй интегратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширени класса решаемых задач, устройство содержит два блока сложения, два блока вычитания, два блока умножения, два де лителя, инвертор и два дополнительных ключа, причем входы делителе соединены с источником постоянного напряжения, вы ход каждого делителя подключен к первому входу соответствующего блока сложения, выход первого блока сложения подключен к первому входу первого блока умножения и через первый дополнительный ключ и через последовательно включенные второй дополнительный ключ и инвертор соединен со входом ключа, выход второго блока сложения соединен со входом второго интегратора и первым входом второго блока умножения, выход каждого блока умножения через соответствующий вычитатель подключен ко второму входу соответствующего сумматора,. выходы которых соединены со вторым входом соответствующего вычитателя, выход первого интегратора подключен ко второму входу второго блока умножения, а выход второго интегратора. соединен с вторым входом первого блока умножения и втооым входом нуль-органа.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 382 104, кл. G 06 G 7/20, 1 97 1 .

2. Авторское свидетельство СССР

У 393749, кл. G 06 G 7/20, 1971 (прототип).

736125

Составитель С. Белан

Редактор A. Мотыль ТехредН.Ковалева Корректор Т. Скворцова

Заказ 2277/7 Тираж 751 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4