Гибридное устройство для вычисления функции @ Советский патент 1987 года по МПК G06G7/20 

,Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в аналого- цифровых вычислительных комплексах, измерительных и моделирующих системах.

Цель изобретения - расширение области применения за счет повьшения показателя степени га воспроизводимой функции,

На чертеже изображена блок-схема устройства для вычисления функции у-ах.

Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, с первого по пятый кодоуправляемые делители 2-6 напряжения, первую и вторую группы 7 и 8 кодоуправляемых делителей напряжения, аналого-цифровой преобразователь 9, инкрементор 10, с первого по третий суммирующие усилители 11- 13, масштабирующий усилитель 14, вход 15 и выход 16 устройства,

прямо пропорциональны двоичным кодам п и (п+1) на их управляющих входах.

Напряжение источника 1 выбирается численно равным единице, тогда напряс жение на выходе делителя 2 равно п, а выходное напряжение суммирующего усилителя 12 представляет физическое выражение величины (). Выходное напряжение суммирующего усилителя

10 13 представляет величину t(x/л, - п)- -1. Указанные напряжения, проходя через га последовательно соединенных кодоуправляемых делителей 5,6,7, . 7m-o 3,4,8, ..., 8 напряже15 ния, умножаются соответственно на величины (п+1) и суммируются

усилителем 11, козффициент передачи которого устанавливается равным а &. На выходе суммирующего усилителя 11 20 формируется напряжение, представляющее куеочно-линейную аппроксимацию исходной функции равномерньм шагом разбиений л по оси х.

Для большинства практических слуПрийцип действия устройства осно- 25 аев необходимо иметь 30-60 участков

аппроксимации, т.е. достаточное использование 56 разрядных АЦП и кодоуправляемых делителей напряжения. Применение промышленных интегральньпс 30 А1Д1 и умножающих ЦАП (в качестве кодоуправляемых делителей напряжения), имеющих 8-10 двоичных разрядов, позволяет получить до 256-1024 участков аппроксимации, что обеспечивает практически полное соответствие аппроксимирующей кусочно-линейной функ- где п - номер участка аппроксимации, & - величина шага разбиения по

оси X.

Устройство реализует это уравне- 40 нйе аналоговых входной и выходной величин X и у, представленных в виде напряжения постоянного тока и работает следующим образом.

Аналого-цифровой преобразоваван на том, что непрерывная функция ., где а - Масштабный коэффициент, аппроксимируется полигональной функцией с постоянным шагом разбиения по оси X на участки.

Уравнение участка аппроксимирующей кусочно-линейной функции имеет вид

у а-л™{(|-п)(п+1)(|-п) ,

ции исходной.

Формула изобретения

таль (АЦП) 9, единица дискретности которого выбирается равной величине шага аппроксимации л, определяет номер участка аппроксимации п, на котором находится в данный момент входная величина х. Инкрементор 10 производит непрерьшное вычисление величины (п+1) путем прибавления 1, Выходные коды АЦП 9 и инкрементоГибридное устройство для вычисления функции X , содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к входу устройства 45 и входу масштабирующего усилителя.

а выходом - к входу инкрементора и управляющим входам двух кодоуправляемых делителей напряжения, первый из дсоторых соединен сигнальным вхо- 50 дом с выходом источника опорного напряжения, а выход второго кодоуп- равляемого делителя напряжения подключен к сигнальному входу третьего кодоуправляемого делителя напряжения.

а выходом - к входу инкрементора и управляющим входам двух кодоуправляемых делителей напряжения, первый из дсоторых соединен сигнальным вхо- 50 дом с выходом источника опорного напряжения, а выход второго кодоуп- равляемого делителя напряжения подключен к сигнальному входу третьего кодоуправляемого делителя напряжения.

ра 10 управляют коэффициентами пере- при этом выход преобразователя кодов дачи кодоуправляемых делителей 2,3, 4,5,6,7,, ..., 7.,, 8,

.., напряжения. Козффици енты передачи кодоуправляемых делителей напряжения

соединен с управляющим входом четвертого кодоуправляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу пятого кодоуправляепрямо пропорциональны двоичным кодам п и (п+1) на их управляющих входах.

Напряжение источника 1 выбирается численно равным единице, тогда напряжение на выходе делителя 2 равно п, а выходное напряжение суммирующего усилителя 12 представляет физическое выражение величины (). Выходное напряжение суммирующего усилителя

13 представляет величину t(x/л, - п)- -1. Указанные напряжения, проходя через га последовательно соединенных кодоуправляемых делителей 5,6,7, . 7m-o 3,4,8, ..., 8 напряжения, умножаются соответственно на величины (п+1) и суммируются

аппроксимации, пользование 5доуправляемыхПрименение про А1Д1 и умножающ доуправляемых имеющих 8-10 д воляет получит аппроксимации, практически по проксимирующей

ции исходной.

Формула изобретения

Гибридное устройство для вычисления функции X , содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к входу устройства и входу масштабирующего усилителя.

а выходом - к входу инкрементора и управляющим входам двух кодоуправляемых делителей напряжения, первый из дсоторых соединен сигнальным вхо- дом с выходом источника опорного напряжения, а выход второго кодоуп- равляемого делителя напряжения подключен к сигнальному входу третьего кодоуправляемого делителя напряжения.

при этом выход преобразователя кодов

при этом выход преобразователя кодов

соединен с управляющим входом четвертого кодоуправляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу пятого кодоуправляемого делителя напряжения, а выходом - к первому входу суммирующего усилителя, выход которого является выходом устройства, отлич. ающе- е с я тем, что с целью расширения области применения за .счет повышения показателя степени га воспроизводимой функции, в него дополнительно введены второй и третий суммирующие усилители и две группы по (т-2) кодо- управляемых делителей напряжения, при этом второй суммирующий усилител соединен входами с выходами масштабирующего усилителя и первого кодо- управляемого делителя напряжения„ а выходом - с сигнальным входом первого кодоуправляемого делителя напряжения первой группы и первым входом третьего суммирующего усилителя, подключенного вторым входом к выхо- ду источника опорного напряжения, а выходом - к сигнальному входу второго кодоуправляемого делителя напряжения, причем управляющие входы кодоуправляемых делителей напряжения

Редактор Е.Папп Заказ 891/52

Составитель С.Казинов

Техред л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Тираж 673Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР По делам из.обретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

первой группы и пятого кодоуправляемого делителя напряжения соединены с выходом инкрементора, управляющие входы кодоуправляемых делителей напряжения второй группы и третьего кодоуправляемого делителя напряжения подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, первый кодо- управляемый делитель напряжения второй группы соединен сигнальным входо с выходом третьего кодоуправляемого делителя напряжения, каждый последующий кодоуправляемый делитель напряжения соответствующей группы подключен сигнальным входом к выходу предьщущего кодоуправляемого дели- теля напряжения той же группы, выход последнего кодоуправляемого делителя напряжения первой группы сое- динен с сигнальным входом пятого кодоуправляемого делителя напряжения а выход последнего кодоуправляемого делителя напряжения второй группы подключен к второму входу .первого суммирующего усилителя.

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет повышения показателя степени m воспроизводимой функции Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, кодоуправляемые делители напряжения 2-8, суммирующие усилители 11, 12, 13, масштабирующий усилитель 14, аналого-цифровой преобразователь 9 и инкрементор. Принцип действия устройства основан на кусочно-линейной аппроксимации исходной функции с постоянным шагом разбиения по оси X выражением, изменяющимися параметрами которого являются текущее значение аргумента и номер участка аппроксимации. Введение дополнительных второго и третьего суммирующих усилителей и двух групп по (т-2) кодо- управляемых делителей напряжения позволяет вычислять значения функции для любых целых положительных значений показателя степени. 1 ил. (Л