Известные устройства, используемые для вычисления однородных функций нескольких переменных, задаваемых в виде напряжений постоянного тока, построены на общих основаниях, т. е. на выполнении промежуточных элементарных вычислительных операций.
Предлагаемое устройство для вычисления однородной функции нескольких переменных построено на использовании отличительного свойства этих функций:
F (кх, кх„) - - кГ{х, х„).(1)
Оно составлено из диодной схемы оценки значения функции того же числа переменных (например, по авт. св. № 132862) и связанного с ней выходного усилителя. Благодаря этому предлагаемое устройство получается значительно проще известных устройств и позволяет сохранять во всем диапазоне постоянное значение относительной методической погрешности.
Для вычисления однородной функции, у которой в области вычисления нет отрицательных значений частных производных, т. е.
устройство (фиг. 1) содержит диодную схему оценки 1 значения той же
функции, на которую подаются сигналы аргументов Xiх„ , Опорные
напряжения на схему оценки подаются через обеспечивающие коэффициенты передачи |3;у делители 2 с выхода всего устройства, который связан с выходом схемы оценки через разделительный усилитель 3. Полученный контур с положительной (но меньшей 1) обратной связью имеет состояние равновесия, которое по величинам опорных напряжений и уровню выходного напряжения схемы оценки как раз соответствует граничному значению оцениваемой функции, равному искомому функции F.
- - О i.r , . . п,(-2)
ь 133624- 2 -
В качестве примера расслютрим схему устройства (фиг. 2), предназначенного для вычисления модуля вектора г по его проекциям на оси координат fx, у):
г .- л..(3)
Поскольку аргументы х и у могут иметь любой зпак, перед подачей соответствующих им сигналов па схему оценки / они пропускаются через схемы абсолютирования 4, в которых выделяется абсолютное значение аргументов (на фиг. 2 приведен один из возможных вариантов схемы абсолютирования). Опорное напряжение на схему оценки подается с делителя 2, обеспечивающего необходимые для наилучшей аппроксимации коэффициент передачи и выходное сопротивление. Разделительный усилитель 3 выполнен в виде катодного повторителя постоянного тока (с компенсацией начального смещения при нулевом входном сигнале).
В данном случае применена схема оценки с аппроксимирующим окружность многоугольником в виде правильного 16-угольника (фиг.-З), что дает максимальную методическую погрешность :j:l,0%. При использовании второго опорпого напряжения (т. е. элементов, изображенных на фиг. 2 пунктиром) аппроксимирующий многоугольник приобретает вид 24-угольника, а максимальная методическая погрешность устройства составляет ± 0,45% от текущего значения вычисляемой величины г.
Для вычисления однородной функции, у которой в области вычисления положительное значение имеет только одна частная производная, т. е..
f - , - - - О г -- 1,
дх, -i :0 Г- 2....,(4)
устройство (фиг. 4) содержит диодную схему оценки / значения не самой искомой функции (x, xz,х„ ), а обратной ей (по отношению
к аргументу, для которого частная производная положительна), т. е. функции (у, А2х„). Опорные напряжения на схему оценки подаются через обеспечивающие коэффициенты передачи р;,- делителя 2 входного сигнала А-. Выходное напряжение схемы оценки и эталонное напряжение 0„„, в качестве которого используется тот же входной сигнал JCi, подаются на дифференциальный усилитель 3, являющийся выходным для всего устройства. На схему оценки, наряду с входными сигналами л-2,....,.г„ , подается также сигнал с выхода усилителя. В полученном контуре осуществляется глубокая отрицательная обратная связь, обеспечивающая автоматическую балансировку схемы оценки при значении аргумента у функции ф, равном искомому значению функции F. Например, при вычислении функции у | х - z используется схема оценки значения функции - Vу- i- х z и на цепи опорных и эталонного напряжений подается входной сигнал г, а обратная связь осуществляется через вход у схемы опенки.
В случае, когда можно иметь пропорциональными аргументу х одновременно-два входных напряжения противоположных полярностей (фиг. 5), целесообразно использовать схему оценки / в варианте, позволяющем получать результат оценки путем определения зпака ее выходного напряжения, для чего в качестве эталонного напряжения используется сигнал Al имеющий полярность, противоположную остальным входным сигналам. Это позволяет заменить в устройстве для вычисления функции более сложный дифференциальный усилитель обыкновенным усилителем 3. Благодаря наличию в устройстве обратной связи схема оценки в этом случае работает в режиме «потенциального заземления своего выхода.
Предмет и з о б р . т е н и я
1.Устройство для вычисления однородной функции нескольких переменных, задаваемых в виде напряжений постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и получения относительной методической погрешности, постоянной во всем диапазоне, оно составлено из диодной схемы оценки значения функции того же числа переменных и связанного с ней выходного усилителя.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью определения значения функции, имеющей в области вычисления все частные производные неотрицательные, в нем применена схема оценки значения той же функции и разделительный усилитель, охваченный положительной обратной связью через цепи опорных напряжений.
3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью определения значения функции, имеющей в области вычисления все частные производные, кроме одной, неположительные, в нем применена схема оценки значения функции, обратной искомой (по отнощению к аргументу, для которого частная производная положительная), и дифференциальный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через один из выходов схемы оценки.
4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что, с целью замены в нем дифференциального усилителя обыкновенным, к схеме оценки подключен (по двум цепям) источник сигнала аргумента с положительной частной производной, имеющий два выхода противоположных полярностей.
- 3 --№ 133624
F((,,..M
Фиг.З
2
о
X о
ХгоХг,f(X, ,:.К,).
ТТ I I
tJjm
fr/...,W
