Множительное устройство Советский патент 1984 года по МПК G06G7/161 

Изобретение относится к вычислительной гехнике и автоматике и может быть использовано при создании быстродействующих вычислительных устройств. Известны множительные устройства логарифмического типа, содержащие функциональные преобразователи операционные усилители и логические элементы |1 J. Недостатками таких множительных устройств являются невысокое быстродействие и чувствительность к внешним воздействиям. Наиболее близким к предлагаемому являетйя множительно-делятёльноё уст ройство с применением время-импульсной модуляции, содержащее соединенные между собой генератор запускающих импульсов, два генератора Экспоненциально изменяющихся сигналов, элемент сравнения и преобразователь импульсного сигнала в непрерывный 2 Недостатками известного устройства являются невысокое быстродействие низкая устойчивость к внешним воздей ствиям и относительно узкий класс ре шаемых задач вследствие невозможности выполнения множительно-суммируюЩих операций. Цель изобретения - повышение быст родействия, устойчивости к внешним воздействиям и расширение класса решаемых задач за счет выполнения множительно-суммирующих операций. Поставленная цель достигается тем, что множительное устройство, со держащее генератор запускающих сигналов, к выходу которого.подсоединены последовательно включенные первый генератор экспоненциально изменяющегося напряжения, первый элемент сравнения, другой вход которого является первым информационным входом устройства, второй генератор экспоненциально изменяющегося напряжения второй элемент сравнения, другой вход которого является вторым информ ционным входом устройства, и преобра зователь импульсного сигнала в непре рывный, выход которого является выходом устройства, включает в себя третий генератор экспоненциально изменяющегося напряжения, причем первый, второй и третий генераторы экспоненциально изменяющегося напряжения выполнены в виде СВЧ-элементов вход и выход третьего генератора экспоненциально изменяющегося напряжения подсоединены .соответственно к генератору запускающих сигналов и информационному входу ключа, управляющий вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго элемента сравнения и входу преобразователя импульсного:сигнала в непрерывный. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график реализации операции умножения; на фиг. 3 - график реализации операции сложения. Устройства для реализации операций умножения и сложения имеют одинаковую структуру (одинаковые связи между элементами) с той лишь разницей, что для умножения необходимо использовать участки с экспоненциальной зависимостью переходного процесса СВЧ-элементрв, а для сложения - участки с линейной зависимостью переходного процесса.. Условие одинаковой структуры вытекает из того, что устройства предназначены для вьтолнения одинаковых операций (сложение информационных отрезков времени). Устройство для вьтолнения арифметической операции умножения (сложения) содержит генератор f запускающих сигналов, первый и второй генераторы 2 и 3 экспоненциально (линейно) изменякидегося напряжения, первьш элемент 4 сравнения, третий гегенератор 5 экспоненциально (линейно) изменяющегося напряжения, второй элемент 6 сравнения, преобразователь 7 импульсного сигнала в непрерывный и ключ 8. Генератор 1 запускающих сигналов служит для генерации запускающего сигнала Р, который включает генераторы 2 и 3 экспоненциально (линейно) изменяющегося напряжения, а также генератор 5 экспоненциально (линейно) изменяющегося напряжения. Элемент 4 сравнения является элементом, обеспечивающим непрерывное сравнение значений выходного сигнала генератора 2 с величиной первого входного сигнала Р и в момент уравнивания этих величин пропускание сигнала запуска к генератору 3. Элемент 6 сравнения представляет собой СВЧ-элемент, обеспечивающий непрерывное сравнение значений выходного сигнала генератора 3 с величиной второго входного сигнала Р и в момент уравнивания этих величин замыкание ключа 8 и пропускание мгновенного (импульсного) сигнала от генератора 5 к преобразователю 7. Преобразователь 7 импульсного сигнала в непрерывный служит для преобразования мгновенного (импульсного) сигнала с выхода генератора (СВЧэлемента) 5, идентифицирующего результат в непрерывный сигнал с постоянной амплитудой, которая равна амщштуде мгновенного (импульсного) сигнала. Элементы устройства связаны между собой следующим образом. I Генератор 1 связан с генераторами 2 и 5 (СВЧ-элементами) непрерывными связями, а через первьй элемент 4 сравнения - с генератором 3, который подключен к второму элементу 6 сравподключен к второму алемсшу и tja.o нения, который с помощью ключа 8 под с -. ключает выход генератора 5 к входу преобразователя 7. Устройство работает следующим образом. В исходном положении элементы 4 и 6 сравнения (СВЧ-элементы) разомкнуты, т.е. сигналы на их выходе равны нулю. На элемент 4 сравнения (СВЧ-элемент) подается первый входной сигнал Р, представляющий собой постоянный сигнал, а на элемент 6 сравнения , (СВЧ-элемент) - второй входной сигна Р., который также представляет собой постоянный сигнал. В генераторе t запускающих сигналов формируют сигна запуска, который включает генераторы 2 и 5 (СВЧ-элементы). На выходе этих генераторов появляются непрерывные нарастающие напряжения, имеющие экс1184 . оненциальную (для операции умножеия) или линейную .(для операции слоения) зависимость выходного сигнала (фиг. 2 и 3). Сигнал с выхода генератора 2 (СВЧлемента) поступает в первый элемент 4 сравнения, где сравнивается с сигналом Р. В момент уравнивания мгновенного значения сигнала в генераторе 2 с величиной информационного сигнала элемент 4 сравнения пропускает сигнал от генератора 1 и запускает генератор 3, в которомначинают формировать непрерывное нарастающее экспоненциальное или линейное напряжения . В момент уравнивания в элементе 6 сравнения мгновенного значения непрерывно нарастающего (экспоненциаль i,... ,. ного или линейного) напряжения генератора 3 и величины информационного .imnWi Т м попииины инАоомаиионного сигнала Р происходит замыкание ключа 8 и пропускание мгновенного (импульсного) сигнала от генератора 5 к преобразователю 7 импульсного сигнала в непрерывный, в котором происходит преобразование импульсного сигнала в непрерывный с той же амплитудой, что и мгновенный. Полученный таким образом результирующий информационный Непрерывный сигнал соответствует либо произведению (генераторы с участками экспоненциального переходного процесса).либо сумме (линейные участки переходного процесса) исходных информационных сигналов, что и определяет техникоэкономическую эффективность изобретения .

МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор запускающих сигналов, к выходу которого подсоединены последовательно включенные первый генератор экспоненциально изменяющегося напряжения, первый элемент сравнения, другой вход которого является первым информационным входом устройства, второй генератор экспоненциально изменяющегося напряжения и второй элемент сравнения, другой вход которого является вторым информационным входом устройства, и преобразователь импульсного сигнала в непрерывный, выход которого является выходом устройства, о т личающе.еся тем, что, с целью повьппения быстродействия, устойчивости к внешним воздействиям и расширения класса решаемых задач за счет выполнения операции суммирования, оно содержит третий генератор экспоненциально изменяющегося напряжения, причем первый, второй и третий генераторы экспоненциально изменяющегося напряжения вьшолнены в виде СВЧ-элементов, вход и выход третьего генератора экспоненциально изменяюю щегося напряжения подсоединены соответственно к генератору запускающих с сигналов и информационному входу ключа, управляющий вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго элемента сравнения и входу преобразователя импульсного сигнала в непрерывный. О5 4 00 СХ)

Фиг.2