Устройство для извлечения корня

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

It АЭТОИК©МУ СВ ИЗЛЬСТВУ

Сеоз Саввтеннк

Серелжтичаекюа

Ввепубпмк щ309227 (61) Дополнитвльнов н авт. сеид-ау

Р1У tt 3 (22) Звявлвно ЗМ5.79 (21) 2773257/18-24

c IlPNcooQNHolcNoAl ва®в«и ИУ

С 06 G 7/20

Гееударетаевмый аоммтет

СССР во делам азебретенев в еткрытя1 (23) Г1риоритвт

Ощ блииоэано 280231,6юллвтвнь N9 8

Дата опубликования описания, 2802.81 (53) УДК В81. ЗЗ5 (088.8) .P2) Автор изобретения

Г-И. Выдолоб (?1) Заявитель

Московский институт электронной техники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ (2).

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.

Известно устройство для извлечения корня, содержащее интеграторы, блок сравнения и пиковый детектор

Оно имеет низкую точность,обусловленную нестабильностью постоянных времени интеграторов и параметров блока сравнения.

Известно устройство для извлечения корня, содержащее интеграторы, ключи, одновибратор, блок установки И начальных условий -интегратора, блок сравнения и блок формирования временного интервала. Это устройство отли" чается высокой стабильностью и точностью, поскольку длительность им- 26 пульсов выходного сигнала не зависит от постоянных времени интеграторов

его недостатком является сложность2 при обеспечении выходной частоты пропорциональной корню из отношения входных сигналов, так как для этого требуется применение дополнительных устройств. . 30

Наиболее близким техническим решением является устройство для извлечения корня, содержащее блок сравнения, выход которого является выходом устройства, первый и второй интеграторы, выход второго интегратора соединен с первым входом блока сравнения, первый блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен к входу установки начальных условий первого интегратора, первый . информационный вход первого интегратора является первым входом устройст» ва, первый ключ, вход которого является вторыми входом устройства, а выход подключен .ко второму информационному входу первого интегратора, блок формирования временного интервала, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с управляющим входом первого ключа, выход первого интегратора соединен с информационным входом второго интегратора, источник опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, одновибратор, вход которого соединен с выходом блока формирования временного интервала,а выход - с входом первого блока установки начальных условий интегратора (Э).

8.09227

Для обеспечения высокой точности этого устройства необходимо, чтобы время установки начальных условий интегратора было значительно меньше периода выходной частоты. При низких выходных частотах (сотни герц) укаэанное условие выполнимо, однако при повышении частоты время установ,ки начальных условий интегратора ста новится соизмеримым с периодом выходной частоты и вносит значительную погрешность.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Это достигается тем, что устройство для извлечения корня, содержащее блок сравнения, выход которого явля- l5 ется выходом устройства, первый и второй интеграторы, выход второго интегратора соединен с первым входом блока сравнения, первый блок установки начальных условий интегратора, выход Щ которого подключен к входу установки начальных условий первого интегратора,- первый информационный вход первого интегратора является первым входом устройства, первый ключ, вход ко- торого является вторым входом устройства, а выход подключен ко второму информационному входу первого интегратора, блок формирования временного интервала, вход которого соединен с 30 выходом блока сравнения, а выход - с управляющим входом первого ключа, дополнительно содержит второй и третий ключи, триггер, третий и четвертый интеграторы, второй блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен к входу установки начальных условий третьего интегратора, первый и второй информационные входы третьего интегратора соединены с первым и вторым информационными 40 входами первого интегратора соответственно, вход триггера подключен к выходу блока формирования временного интервала, прямой выход триггера соединен с входом первого блока установ- „45 ки начальных условий интегратора и управляющим входом второго ключа, инверсный выход триггера подключен к входу второго блока Устаиовки начальных уеловий интегратора и управляю- О щему входу третьего ключа, выходы первого и третьего интеграторов соединены с входами третьего и четвертого ключей соответственно, выходы которых подключены к информационным входам второго и четвертого интеграторов соответственно, выход четвертого интегратора соединен с вторым входом блока сравнения.

На чертеже представлено устройст- бО во для извлечения корня.

Устройство содержит интеграторы

1-4, блок 5 сравнения, блок 6 формирования временного интервала, триггер 7, блоки 8 и 9 установки началь- 65 ных условий интеграторов, ключи 10, 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

ПЕрвое и второе входные напряжения противоположной полярности поступают на соответствующие входы устройства. Триггер 7 находится в одном из двух устойчивых состояний, например нулевом, при котором ключ 11 открыт, ключ 12 закрыт, а блок 9 установки начальных условий устанавливает интегратор 3 в исходное состояние, соответствующее нулевым начальным условиям. При отсутствии импульса с выхода блока 6 формирования временного интервала ключ 10 закрыт н интеграторы 1 и 2 интегрируют первое входное напряжение до момента равенства выходного напряжения интегратора 2 остаточному напряжению интегратора

4, после чего блок 5 сравнения сра6атывает. Считая входные напряжения постоянными в течение периода выходной частоты, можно определить время интегрирования из уравнения

U,t1

44="Ог+ г 12Г1 т1 где 001, Uo4 — остаточные напРяжения интеграторов 2, 4 соответственно;

U — первое входное напря1 жение;

Т Т вЂ” постоянные времени ин1 2 теграторов 1, 2 соответственно; время интегрирования.

Блок 5 сравнения, срабатывая, запускает блок 6 формирования временного интервала, выходной импульс которого открывает ключ 10, и интегратор 1 интегрирует первое и второе входные напряжения, а интегратор 2 интегрирует выходное напряжение интегратора 1. После окончания импульса блока 6 формирования временного интервала на выходе интегратора 2 будет остаточное напряжение Оо,равное у С U l:

О U + — — + 7 т, где 0 — второе входное напряжение, Т вЂ” длительность импульса блока 6 формирования временного интервала.

Задний фронт импульса блока 6 формирования временного интервала закрывает ключ 10 и переводит триггер

7 в противоположное состояние (единичное, так как предыдущее состояние было нулевым). Под действием сигналов с выходов триггера 7 закрывается ключ 11, открывается ключ 12 и блок

8 установки начальных условий устанавливает интегратор 1 в исходное состояние, соответствующее нулевым

809227

01t. 2

Uo2= о4 — — ", (3)

2ТЗТ4 >

047 U2t V1 и Г

2. 2 04 = g2

2тз Т4 2Т3 Т4 ТЗ Т4 г (4) геТ ji>p — постоянные времени интеграторов 3, 4 соответственно.

О писанный процесс повторяется периодически. Период колебаний на хо е а выде устройства Т = t + T определяется при совместном решении уравнений (1) и (2), или (3) и (4) т=т —

И4 а выходная частота следования. импуль- 5 сов F равна обратной величине

Таким обраэом, благодаря поочередной работе интеграторов 1, 2 и 3, 4 исключается влияние времени установки. начальных условий интеграторов на выходную частоту (достаточно, чтобы оно было меньше периода выходной частоты). Это позволяет повысить по З5 сравнению с прототипом точность устройства и расширить диапазон частот, в котором реализуется высокая точность вычислений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 200904, кл. G 06 6 7/20, 1967.

2. Экспресс-информация ВИНИТИ, 4> сер. "Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники", 1976, Р 39, с. 10-13.

3. Авторское свидетельство СССР йо заявке Р 2664238/18-24

50 кл. а 06 6 7/20, 1978. начальным условиям. Таким образом, при единичном состоянии триггера 7 интеграторы 3 и 4 работают аналогично интеграторам 1 и 2 при нулевом состоянии триггера 7. Работа интеграторов 3 и 4, один из которых является инвертирующим, описывается уравнениями, аналогичными уравнениям (1) и (2) Формула изобретения

Устройство для извлечения корня, содержащее блок сравнения, выход которого является выходом устройства, первый и второй интеграторы, выход второго интегратора соединен с первым входом блока сравнения, первый блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен ко входу установки начальных условий первого интегратора, первый информа-. иионный вход первого интегратора является первым входом устройства,первый ключ, вход которого является вто" рым входом устройства, а выход подключен ко второму информационному входу первого интегратора, блок формирования временного интервала, вход которого соединен с выходом блока срав" нення, а выход — с управлякицим входом первого ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй и третий ключи, триггер, третий и четвертый интеграторы, второй блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен к входу установки начальных условий третьего интегратора, первый и второй информационные входы третьего интегратора соединены с первым и вторым информационными входами первого интегратора соответственно, вход триггера подключен к выходу блока формирования временного интервала, прямой выход триггера соединен со входом первого блока установки начальных условий интегратора и управляющим входом второго ключа, инверсный выход триггера подключен ко входу второго блока установки начальных условий интегратора и управляющему входу третьего ключа, выходы первого н третьего интеграторов соединены с входами третьего и четвертого ключей соответственно, выходы которых подключены к информационным входам второго. и четвертого интеграторов соответственно„ выход четвертого интегратора соединен с вторым входом блока сравнения.

809227

Составитель Н.Балабошко

Редактор А, Власенко Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста

Заказ.414/61 Тираж 756 Подписное

ЭИИИПИ Росударственного комитета СССР ио девам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Рауаская наб., д. 4/5 .

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