Устройство для возведения в степень

 

М С-" А Й-И

ОIl Е

И 3OSPETE Н Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик и 739557

Ф

З г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.11.77 (21) 2543129/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М.КЛ 2

G 06 G 7/20

Государственный комитет

СССР (53) УДК 681.335 (088.8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 15.06.80

an делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Ю. И. Пучков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в вычислительных машинах.

Одно из известных устройств аналогичного назначения содержит генераторы экспоненциальных напряжений, блок сравнения и ключевой элемент (1).

Это устройство характеризуется невысокой точностью работы.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению является устройство для возведения в степень, содержащее соединен- 1о ные последовательно генератор экспоненциального напряжения, схему сравнения, триггер, выход которого подключен к управляющему входу первого ключевого элемента, блок управления, выход которого присоеди!

5 нен к другому входу триггера и управляющему входу генератора экспоненциального напряжения, к дополнительному входу которого подключены выход источника опорного напряжения и вход инвертирующего блока, выходной усилитель рассогласования, 2О вход которого соединен с первой обкладкой фильтрующего конденсатора и одним выводом зарядного резистора, другой вывод которого через первый ключевой элемент подключен к шине нулевого потенциала, к которой присоединена вторая обкладка фильтрующего конденсатора и источник входного напряжения (2).

Точность работы этого устройства невысока вследствие различия характеристик входной и выходной цепей сравнения и зависимости величины показателя степени от стабильности источников напряжения и схемы сравнения.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в него введены блок коммутации, второй и третий ключевые элементы и переключатель, переключающий контакт которого подключен к другому входу схемы сравнения. Один неподвижный контакт переключателя соединен с источником входного напряжения, а другой — с выходом выходного усилителя рассогласования.

Дополнительный выход блока управления присоединен к упра вляющему входу переключателя и первому входу блока коммутации, второй вход которого соединен с выходом триггера. Вход инвертирующего блока через второй ключевой элемент, а вы739557

te

3 ход — через третий ключевой элемент подключены к второму выводу разрядного резистора. Управляющие входы второго и третьего ключевых элементов соединены с соответствующими выходами блока коммутации.

Функциональная схема предложенного устройства для возведения в степень изображена на чертеже.

Оно содержит блок управления 1, генератор экспоненциального напряжения 2, источник опорного напряжения 3, переключатель 4, схему сравнения 5, источник входного напряжения 6; выходной усилитель рассогласования 7, триггер 8, первый 9, второй 10 и третий 11 ключевые элементы; блок коммутации 12, зарядный резистор 13, фильтрующий конденсатор 14, инвертируюший блок 15 и шину нулевого потенциала 16.

Устройство работает следующим образом, Сигналами с выхода блока управления 1 периодически запускается генератор 2, выходное йапряжение которого имеет вид спадающей экспоненты с амплитудой, равной напряжению источника опорного напряжения 3.

Сигналами с дополнительного выхода блока управления 1 переключатель 4 периодически, с периодом вдвое большим, чем период запуска генератора 2, подключает к второму входу схемы сравнения 5, напряжения с выходов источника напряжения 6 и го импульса триггера 8, оказывается замкнутым ключевой элемент 10.

Зарядный резистор 13 и фильтрующий конденсатор 14 образуют фильтр нижних частот. При условии выбора коэффициента усиления усилителя рассогласования 7 достаточно большой величины, среднее значения токов, поступающих с их выхода и входа инвертирующего блока 15 на фильтр нижних частот, равны. При этом напряжение на усилителе рассогласования 7 равно

Vsw = V0 " Ч, (1) где V< — напряжение источника опорного напряжения 3;

Vsy, — напряжение источника входного напряжения 6;

n — коэффициент передачи инвертирующего блока 15.

Таким образом, предложенное устройство позволяет получать напряжение, пропорциональное степени входного напряжения. Одна и та же схема сравнения 5 используется во входной цепи и в цепи обратной связи, а величина показателя степени определяется только коэффициентом передачи инвертирующего блока 15, который может быть достаточно стабильным. Поэтому точность работы предложенного устройства выше, чем точность работы устройства — прототипа. усилителя рассогласования 7. На первыйвход схемы сравнения 5 поступает напря- зр жение с выхода генератора 2.

В моменты сравнения напряжений на первом и втором входах схема сравнения 5 срабатывает, и ее выходной сигнал переключает триггер 8 в нулевое состояние.

Триггер 8 переключается в единичное состояние сигналом с выхода блока управления 1 одновременно с запуском генератора 2.

Длительность первого из импульсов на выходе триггера 8 пропорциональна лога- 4 рифму отношения величины напряжения источника входного напряжения 6 к величине напряжения источника опорного напряжения 3.

Длительность второго импульса на выходе триггера 8 пропорциональна логариф- 4s му отношения величины напряжения усилителя рассогласования 7 к величине напряжения источника опорного напряжения 3.

Сигналы с выхода триггера 8 поступают на управляющий вход ключевого элемента 9, вызывая его размыкание, и на второй вход блока коммутации 12, на первый вход которого подается сигнал с дополнительного выхода блока управления 1. Под действием этих сигналов на выходах блока коммутации 12 формируются такие сигналы; что на д время, равное длительности первого из выходных импульсов триггера 8, оказывается замкнутым ключевой элемент 11, а на время, равное длительности второго выходноФормула изобретения

Устройство для возведения в степень, содержащее соединенные последовательно генератор экспоненциального напряжения, схему сравнения, триггер, выход которого подключен к управляющему входу первого ключевого элемента, блок управления, выход которого присоединен к другому входу триггера и управляющему входу генератора экспоненциального напряжения, к дополнительному входу которого подключены выход источника опорного напряжения и вход инвертирующего блока, выходной усилитель рассогласования, вход которого соединен с первой обкладкой фильтрующего конденсатора и одним выводом зарядного резистора, другой вывод которого через первый ключевой элемент подключен к шине нулевого потенциала, к которой присоединена вторая обкладка фильтрующего конденсатора, и источник входного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены блок коммутации, второй и третий ключевые элементы и переключатель, переключающий контакт которого подключен к другому входу схемы сравнения, один неподвижный кон- . такт переключателя соединен с источником входного напряжения, а другой — с выходом выходного усилителя рассогласования, дополнительный выход блока управления присоединен к управляющему входу переключателя и первому входу блока ком-!

739557

5 мутации, второй вход которого соединен с выходом триггера, вход инвертирующего блока через второй ключевой элемент, а выход инвертирующего блока через третий ключевой элемент подключены к второму выводу разрядного резистора, управляющие вхо ды второго и третьего кл1очевых элементов соединены с соответствующими выходами блока коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов В. Б. и др. Вычислительные машины непрерывного действия. «Высшая школа», 1964, с. 69 — 70, рис. 11 — 16.

2. Лихтциндер М. Я..Экспоненциальные моделирующие устройства в информационноизмерительных системах. М., «Энергия», 1971, с. 52 — 54, рис. 3 — 16 (прототип).

Составитель О. Отраднов

Редактор Л. Утехина Техред К. Шуфрнч Корректор Г. Решетник

Заказ 2927/44 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4