Устройство для задания граничных условий Советский патент 1985 года по МПК G06G7/48 

. Изобретение относится к гибридной вычислительной технике и может быть использовано для задания граничных условий в специализированных гибридных вычислительных устройствах при решении краевых задач математической физики. Целью изобретения является повыше ние точности формирования граничных условий при использовании полупровод никовых ключей. На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - виды граничных условий. Устройство содержит регистр 1, цифроаналоговый преобразователь 2, операционный усилитель 3, масштабные резисторы 4 и 5, ключи 6-11, преобра зователь 12 напряжения в ток, кодоуправляемый резистор 13, регистры 14 и 15, инвертор 16. Устройство работает следующим образом. Для задания граничных условий тре буемого вида и величины необходимо занести соответствующую информацию в регистры 1, 14 и t5. В первый регистр 1 заносится информация о величине граничных условий. Во второй регистр 14 заносится требуемое значе ние кодоуправляемого резистора 13. В третий регистр 15 - информация о виде граничных условий. На фиг.2 показано включение системы коммутации при задании четырех видов граничных условий. Схема С| иллюстрирует формирование граничных условий первого рода (ГУ-1), когда в узловую точку сеточного процессора необходимо подключать источник напряжения. В этом случае по сигналам, поступающим из третьего регистра 15, замыкаются ключи 6,8 и 11. Ключ 6 подключает выход операционного усилителя 3 к первому выводу кодоуправляемого резистора 13. ТСлюч 8 соединяет второй вывод второго масштабного резистора 5 с выходом устройства, а ключ 11 шунтирует кодоуправляемый резистор 13. Таким образог , выход источника напряжения, состоящего из операционного усилителя 3 и двух масштабных резисторов 4 и 5, оказывается подключенным непосредственно к выходу устройства. При этом величина Rj выбирается с учетом сопротивления замкнутого ключа 8, а величина сопротив 952 ления ключей 6 и 11 в замкнутом состоянии не влияет на точность формирования граничных условий первого рода на выходе устройства. Схема - иллюстрирует формирование граничных условий третьего рода (ГУ-Ш (1)j, когда выход источника напряжения подключается к узловой точке сеточного процессора через последовательно включенное сопротивление. В этом случае по сигналам из третьего регистра 15 замыкаются ключи 6 и 7. Источник напряжения подключается к выходу через кодоуправляемьй резистор 13. Схема Ь иллюстрирует формирование граничных условий второго рода (ГУ-П), когда к узловой точке подключается преобразователь 12, а.также граничных услоВИЙ третьего рода (ГУ-Ш(2), когда к узловой точке одновременно необходимо подключать преобразователь 12 и кодоуправляемый резистор 13, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала. В этом случае йреобразователь 12, выход которого через замкнутый ключ 9 подключается к выходу устройства, осуществляет преобразование напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 2 в ток. Один вывод резистора 13 соединен с выходом, а второй - через замкнутый ключ 10 соединяется с шиной нулевого потенциала. Отличие в задании ГУ-П и ГУ-Ш (2) заключается в том, что в первом случае задается нулевая проводимость, что равнозначно отсутствию сопротивления между выходом и шиной нулевого потенциала. Предлагаемое устройство обеспечивает формирование всех видов граничных условий, которые, формируются и в известном устройстве, и сохраняет при, этом все его достоинства. Кроме того, оно обеспечивает и подключение цифроуправляемой проводимости между выходом и шиной нулевого потенциала. Однако, если в известном устройстве использование полупроводниковых ключей ведет к снижению точности задания граничных условий, то предлагаемое устройство за счет изменения структуры позволяет использовать ключи любых типов, в том числе и полупроводниковые, без снижения точности задания граничных условий.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ, содержащее цифроаналоговый преобразователь, три регистра, шесть ключей и кодоуправляемый резистор, вход задания величины граничных условий устройства подключен к входу первого регистра, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, информационный вход устройства подключен к входу второго регистра, выход которого подключен к управляющему входу кодоуправляемого резистора, первый вывод которого является выходом устройства, вход задания вида граничных условий которого соединен с входом третьего регистра, выход первого разряда которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход второго разряда третьего регистра соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, выход третьего разряда третьего регистра подключен к управляющим входам четвертого и пятого ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены инвертор,, операционный усилитель, два масштабных резистора и преобразователь напряжения в ток, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу преобразователя напряжения в ток и к первому выводу первого масштабного резистора, второй вывод,которого соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с вычитающим входом операционного усилителя, выход которого подключан к информацисл онному входу шестого ключа, выход которого соединен с вторым выводом кодоуправляемого резистора, с выходом третьего ключа, с информационным входом четвертого ключа и с выходом первого ключа, информационный вход которого подключен к второму выводу второго масштабного резистора и к информационному входу пятого ключа, со со 0 со выход которого соединен с первым выводом кодоуправляемого резистора, с выходом четвертого ключа и с выходом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу преобраО1 зователя напряжения в ток, шина нулевого Потенциала соединена с суммирующим входом операционного усилителя и с информационным входом третьего ключа, управляющий вход которого через инвертор подключен к управляющему входу шестого ключа.