Вычислительное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 11840937 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 06.04. 79 (21) 2749348/18-24 с присоелинением заявки М— (51)М. Кл.G 06 G 7/12

Гасударственный квмйтет (23) Приоритет— по делам нэабрвтенкй и открытий

Опубликовано23.06. 81. Бюллетень pk 23

Дата опубликования описания 25. 06.81 (53) УДК681ф335 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б. Г. Корбашов! !

I

5 (71) Заявитель (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известно вычислительное устройство, содержащее источник питающего напряжения, подключенный в диагональ моста на линейных управляемых сопротивлениях и постоянных резисторах, позволяющее воспроизводить дробнорациональные функции (1 ).

Недостатком известного устройства является сложность и органиченные функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаеме!му является вычислительное устройство, содержащее дифференциальный усилитель, выход которого является выходом устройства, источник питающего напряжения, последовательно соединенные первый и второй переменные резисторы, свободные выводы которых подключены к положительному и отрицательному зажимам источника питающего напряжения, третий и четвертый переменные резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с положительным и отрицательным зажимами источника питающего напряжения, свободные выводы третьего и четвертого переменных резисторов объединены, первый и второй входы дифференциального усилителя подключены соответственно к общему выводу первого и второго переменных резисторов и к обще1О му выводу третьего и четвертого переменных резисторов (2 ).

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку с его помощью нельзя воспроизводить дробно-рациональные функции с полиномами в числи- . теле и знаменателе второго и,более высоких порядков.

11ель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения дробнорациональных функций с полиномами Bh!» соких порядков. сопротивления резисторов 4,2,6 и при этом величины сопротивлений 4 и 2

40 равны между собои, а величина сопротивления 6 им пропорциональна с коэффициентом пропорциональности, равным Й, т.е.

45 4 6

R=R=x R=N.х? перемещая подвижные контакты переменных резисторов 4,2,6 на одинаковую угловую или линейную величин, из зависимости (2 ) получим

Из соотношений (1 ) и (2 ) следует что напряжения на выходе усилителя 8 являются функциями произведения величины напряжения питания на дробнорациональную функцию, числитель и знаменатель которой состоят из слагаемых, каждое из которых является произведением величин трех сопротивлений.

Например, при условии, что переменными величинами являются величины ((()(((, „)(, х,(х tRttRt)õtN(R,,)х -))х ) ((NXXt((R tRR)Nt(4tN)R„tR tR )X ((R tR )»

x (RttNRttRt )tR»RttRX(RttR<)JXt((R+tRx)RttR>Rt)RN)) .

Следовательно, при постоянной величине напряжения питания U напряжение на выходе усилителя 8 будет функцией произведения постоянной величины напряжения питания на дробнорациональную функцию, числитель и знаменатель которой являются полиномами третьей степени.

3 840937 4

Поставленная цель достигается тем, входы дифференциального усилителя подчто вычислительное устройство, содер-. ключены соответственно к общему выжащее дифференциальный усилитель, воду шестого и седьмого переменных выход которого является выходом уст- резисторов и к общему выводу третьего ройства источник питающего напряЭ 5 и пятого переменных резисторов, входы жения, последовательно соединенные изменения величины сопротивления пепервый и второй переменные резисторы, ременных резисторов являются соответсвободные выводы которых подключены ствующими механическими входами устк положительному и отрицательному ройства. зажимам источника питающего напряже- )() На фиг. 1 приведена схема предлания, третий и четвертый переменные ре- гаемого устройства; на фиг. 2 — вазисторы, первые выводы котррых соеди- риант схемы вычислительного устройнены соответственно с положительным ства, позволяющий изменять знаки при и отрицательным зажимами источника пи- коэффициентах воспроизводимой зависитающего напряжения, дополнительно со- 15 держит пятый, шестой и седьмой переменные резисторы, выводы пятого пере- Вычислительное устройство содерменного резистора подключены ко вто- жит семь переменных резисторов 1-7, рым выводам третьего и четвертого ре- дифференциальный усилитель 8, источник зисторов, шестой и седьмой переменные 20 9 питающего напряжения. резисторы соединены последовательно Вычислительное устройство работает и подключены свободными выводами со- следующим образом. ответственно к общему выводу пятого Выходное напряжение устройства, и четвертого переменных резисторов и выполненного по схеме, приведенной к общему выводу первого и второго пе- 25 на фиг. 1,можно записать в следующем ременных резисторов, первый и второй виде

» (»„(Р +)(+)() )((К„+Й )) х РР -и R )

ВЬ Х1 (R + R R4 )(Я „%2+ (R„R )(®6+ ×+Ê4(RЬ+%) ® 1 ) м где U — питающее напряжение; К вЂ” коэффи- Для устройства по схеме, приведенциент усиления усилителя 8; R R„- со- ной на фиг. 2, выражение для выходпротивления переменных резисторов1,... 7, ного напряжения имеет вид

5 840937 6

При напряжении на выходе усилите- (2) можно получить следующие соотноля 8 равном нулю из выражений (1)и шения.

Из соотношений (3) и (4) следует, что при условии равенства величин сопротивлений, составляющих одно из слагаемых, могут определяться корни уравнений третьей степени с коэффи15 циентом при неизвестном в третьей степени равным единице, а если хотя бы одно из них будет не равно двум

Другим, а будет им пропорционально, то этот коэффициент пропорциональности будет коэффициентом при. неиз- . вестном в третьей степени, или позволит определить корни уравнений более высоких степеней.

Соответственно, при условии равенства двух величин сопротивлений, входящих в одно из слагаемых, определяются корни уравнений второй степени. Можно показать, что при этом определяются корни уравнений второй

30 степени со всеми изменяющимися коэффициентами.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности,.чем известное, 35 что позволяет существенно расширить область его применения.

Следует отметить, что предлагаемое устройство может быть использовано в качестве регулирующего ° При этом в качестве переменного резистора 5 используется двухдвижковый потенциометр.

К одному из его подвижных контактов, выполняющему функции задатчика, подсоединяется вход усилителя 8, кото45 рый не соединен с резисторами 6 и 7 диагонали.

Ко второму подвижному контакту двухдвижкого потенциометра, выполняющему функции вторичного датчика

50 регулируемой величины, подсоединяется вывод резистора 6, который не соединен со входом усилителя 8, при этом резисторы 1 и 2 являются частями потенциометра датчика обратной свя.зи по отклонению регулирующего органа, а его движок соединяется с выводом резистора 7, который не соединен с входом усилителя 8.

Формула изобретения

Вычислительное устройство, содердащее дифференциальный усилитель, выход которого является выходом устройства, источник питающего напряжения, последовательно соединенные первый и второй переменные резисторы, свободные выводы которых подключены к положительному и отрицательному зажимам источника питающего напряжения, третий и четвертый переменные резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с положительным и отрицательным зажимами источника питающего напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит пятый, шестой и седьмой переменные резисторы, выводи пятого переменного резистора подключены ко вторым выводам третьего и четвертого резисторов, шестой и седьмой, переменные резисторы соединены последовательно и подключены свободными выводами соответственно к общему выводу пятого и четвертого переменных резисторов и к общему выводу первого и второго переменных резисторов, первый и второй входы дифференциального усилителя подключены соответственно к общему выводу шестого и седьмого переменных резисторов и к общему выводу третьего и пятого переменных резисторов, входы изменения величины сопротивления переменных резисторов являются соответствующими механическими входами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов В.Б. и Кантор К.Л, Мостовые вычислительные устройства. Л., °

"Энергия", 1971, с. 67, рис. 3-3.

2.Справочник по нелинейным схемам.

Под ред. Д. Шейнголда. М., "Мир", 1977 с. 98, фиг. 2.3, 2а (прототип).

840937

Составитель Н. Балабошко ,Редактор В. Даэаренко Техред А.Бабинец Корректор Г. Решетннк

Заказ 4769 74 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

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