Гибридное устройство для деления Советский патент 1983 года по МПК G06G7/16 G06J3/00 

(-&) Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть применено в гибридных вычислительных и управляющих системах для выполнения операции деления аналого вых сигналов. Известно делительное устройство, содержащее преобразователи аналогкод, управляемые делители напряжени блок памяти и цифровой множительный блок . Известно делительное устройство, содержащее преобразователи аналогкод, блок адресации, блок памяти, управляемые делители напряжения и выходной суммирующий усилитель 2. Недостатком известных устройств является сложность технической реализации при повышенных требованиях к точности выполнения операции деления Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее источник опорного напряжения, суммирую щие усилители и первый управляемый делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к шине ввода делимого и к входу первого преобразовате ля аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами второго управ ляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напря жения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя, причем второй преобразова тель аналог-код подключен входом к 1-лине ввода делителя и к сигнальному входу четвертого управляемого делите ля напряжения, соединенного управляю щими входами с выходами второго преобразователя аналог-код, а выходом с входом третьего аналого-цифрового преобразователя, первым входом второ го суммирующего усилителя и с сигнальным входом пятого управляемого делите ля напряжения,подключенного управляющими входами к выходам четвертого преобразователя аналог-код и к управляющи входам шестого и седьмого управляющи делителей напряжения, а выходом- к пер вому входу первого суммирующего усилителя, соединенного вторым входом с выходом восьмого управляемого делител напряжения, подключенного управляющи ми входами к выхода1х1 третьего преобразователя аналог-код и к управляющим входам девятого управляемого делител напряжения, а сигнальным входом - к выходу третьего суммирующего усилите ля, соединенного входами с выходами шестого и седьмого управляемых делителей напряжения, причем второй суммирующий усилитель подключен вторым входом к выходу девятого управляемог делителя напряжения, третьим входом к выходу четвертого суммирующего усилителя, первому входу умножителя и к Gигнaль oмy входу шестого управлаемого делителя напряжения, а выходом - к второму входу умножителя,соединенного выходом с сигнальным входом седьмого управляемого делителя напряжения, причем выходы второго преобразователя аналог-код подклю 1енн к управляющим входам третьего управляемого делителя напряжения, а выхолдл первого преобразователя аналог-код соединены с управляющими входами первого управляемого делителя Напряжения, подключенного выходом к первому входу четвертого суммирующего усилителя и к входу четвертого преобразователя аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами десятого управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу источника.опорного напряжения и к сигнальному входу девятого управляемого делителя напряжения , а выходом - к второму входу четвертого суммирующего усилителя з j . Недостатком устройства является его конструктивная сложность. Цель изобретения - упрощение устройства . Для достижения поставленной цели гибридное устройство для деления, содержащее источник опорного напряжения суммирующие усилители и первый управляемый делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к мине ввода делимого и к входу первого преобразователя аналог-код, соединенного выходами с управляющими входами второго управляемого делителя напряжеНИИ, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напряжения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя, причем второй преобразователь аналог-код подключен входом к шине ввода делителя и к сигнальному входу четвертого управляемого делителя напряжения, соединенного управляющими входами с выходами второго преобразователя аналог-код, содержит преобразователь код-код, подключенный выходами к управляющим входам третьего управляемогоделителя напряжения, а входами - к выходам второго преобразователя аналог-код и к управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, соединенного выхо- дом с первым входом второго суммирующего усилителя, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к выходу второго управляемого делителя напряжения,причем входы первого суммирукхцего усилителя соединены с выходом источника опорного напряжения и.с выходом четвертого управляемого делителя напряжения. На фиг.1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 - график, поясняющий используег-шй в устройстве принцип кусочно-плоскостной аппроксимации. Устройство (фиг.1) содержит первый и второй преобразователи 1 и 2 аналог-код, первый, второй, третий и четвертый управляемые делители 3-6 напряжения, источник 7 опорного напряжения, преобразователь 8 код-код и первый и второй суммирующие усилители 9 и 10. Первый делитель 3 подключен сигнальным входом к шине 11 ввода делимого х и к входу первого преобразователя 1 аналог-код, соединенно го выходами с управляющими входами второго делителя 4. Делитель 4 подключен сигнальным входом к выходу третьего делителя 5, соединенного сигнальным входом с выходом первого суммирующего усилителя 9, входы которого подключеы к выходу источника 7 опорного напряжения и к выходу четвертого делителя 6. рой преобразователь 2 аналог-код сое динен входом с шиной 12 ввода делителя у и с сигнальным входом делителя 6,.а выходами - с управляющими входа ми делителей 3 и 6 и входами преобра зователя 8 код-код, подключенного вы ходами к входам третьего делителя 5. Выход первого делителя 3 соединен с первым входом второго суммирующего усилителя10, выход которого являетс выходом устройства, а второй вход по ключен к выходу второго делителя 4. Вся область изменения независимых переменных х и у-,-представляющих собой делимое и делитель, делится по области аппроксимации - квадраты со стороной Л (в общем случае - прямоугольники со стороной йХ и Д , (фиг.2). 3 пределах каждой области поверхность значений функции Z Х/5 заменяется участком плоскости, проходящей чер(з три точки Л, В и D . (фиг. 2) с координатами Уц tni , t)(n4.)nii vi4-i, J ) Z.ц, } He проходящей через четвертую точку С криволинейной поверхности с коорди натами V-)kv,V H+iiZ.,H, достаточно малой величине шага Л аппроксимирующие участки плоскости ABC,) ° при ближаются к исходной поверхности ЛВСО значений функции Определяя координаты узловых точе через значения номера и шага аппроксимации по оси X и номера УУ1 шага аппроксимации по V в виде и, ; -.СУ.Я , .,,); r,bvvii - n,Yn-i -- VI(тн), Vr); уравнение плоскости, проходящей через три точки А, В и 11 и аппроксимирую- щей в области задания (А, в , С ,) аргументов исходную функцию Z Х/У ,может быть записано в виде .1. U hi YV1 У |fyi + J- . Устройство реализует данное выражение для аналоговых входных величин ТС и 1) , представленных в виде напряжения постоянного тока. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Преобразователи 1 и 2 аналог-код определяют номер шага аппроксимации Y и 111 соответственно по переменным X и с дискретностью Л . Выходной код преобразователя 1 управляет коэффициентом передачи делителя 4, выходное напряжение которого пропорционсшьно двоичному коду h на его управляющих входах.Выходной код преобразователя 2 управляет коэффициентом передачи делителей 3 и 6, а делителя 5 - через преобразователь 8 код-код, осуществляет увеличение кода на единицу. Коэффициенты передачи делителей 3, 4 и 6 напряжения обратно пропорциональны двоичному коду на их управляющих входах. Суммирующий усилитель 9 .производит алгебраическое суммирование напряжения источника 7 - численно равного Ь, и напряжения V/W на выходе делителя б, взятого с обратным знаком. Выходное напряжение усилителя 9 последовательно делится на код- vn 4-1 и умножается на код и посредством управляемых делителей 5 и 4 и подается на второй вход суммирующего усилителя 10, на первый вход которого поступает входной сигнал х, поделенный на квд In с помощью делителя 3. Таким образом, на выходе усилителя 10 (коэффициент передачи которого по каждому из входов численно равен 1/Д) формируется напряжение, представляющее вы1чеуказанное выражение кусочно-плоскостной аппроксимации функции И- X /У с равномерным и одинаковым магом разбиения по обоим аргументам. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять операцию деления двух аналоговых сигналов, не требует использования дополнительных, преобразователей аналог-код, умножителя и управляемых делителей -напряжения, просто по конструкции. Требуемая точность в устройстве обеспечивается за счет соответствующего выбора количества двоичных разрядов преобразователей аналог-код, управляемых делителей напряжения и преобразователя код-код.

ГИБРИДНОЕ УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ, содержащее источник опорного напряжения, суммирующие усилители и первый управляек« т делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к шине ввода делигюго и к входу первого преобразователя аналогкод, соединенного выходами с управляющими входами второго управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу третьего управляемого делителя напряжения, сигнальный вход которого соединен с выходом первого суммирующего усилителя, причем второй преобразователь аналог-код подключен входом к шине ввода делителя и к сигнальному входу четвертого управляемого делителя напряжения, соединенного управляющими входами с выходами второго преобразователя аналог-код, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит преобразователь код-код, подключенный выходами к управляющим входам третьего управляемого делителя напряжения, а входами - к выходам второго преобразователя аналог-код и к управляющим входам первого управляемого делителя напряжения, соединенного выходом с i первым входом второго суммирующего усилителя, выход которого является 1 выходом устройства, а второй вход К// подключен к выходу второго управляе- ят мого делителя напряжения, причемвхо-Ций. ды первого суммирующего усилителя соединены с выходом источника опор- К ного напряжения и с выходом четвертого управляемого делителя напряжения .