УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ Советский патент 1968 года по МПК G06G7/20 

Известные устройства для извлечения квадратного корня из отношения двух величин, представленных постоянным током и напряжением, с выходным сигналом в виде частоты следования импульсов не обеспечивают достаточной точности выполнения указанной операции.

Предложенное устройство отличается тем, что для упрощения устройства и повышения его точности в цепь заряда дозирующего конденсатора включена параллельная RC-цепочка, соединенная со вторым входом компаратора», а к ключевой схеме и цепи ограничения заряда подключена вторая цепочка, состоящая из дозирующего конденсатора с цепями заряда и разряда, причем цепь заряда второй цепочки соединена с интегрирующим конденсатором.

На чертеже представлена схема устройства.

Схема содержит дозирующий конденсатор 1, соединенный с ключевой схемой, выполненной на транзисторе 2, цепью ограничения заряда, выполненной на транзисторе 3, соединенным с входными зажимами 4, и цепями заряда и разряда. Цепь заряда конденсатора 1 включает в себя сопротивление 5 и диод 6, цепь разряда - диод 7 и транзистор 2. В цепь разряда включен интегрирующий конденсатор 8, соединенный с входными зажимами 9 амплитудного компаратора 10, выходные зажимы которого 11 соединены с транзистором 2. В цепь заряда дозирующего конденсатора 1 включена параллельная RC-цепочка, состоящая из конденсатора 12 и сопротивления 13 и соединенная с входными зажимами 14 второго входа амплитудного компаратора 10. К коллектору транзистора 2 подключена вторая цепочка, состоящая из дозирующего конденсатора 15 с цепями заряда и разряда, причем цепь разряда состоит из транзистора 2 и диода 16, а цепь заряда - из сопротивления 5 и диода 17 и соединена с интегрирующим конденсатором 8.

Схема работает следующим образом.

Конденсатор 8 заряжается входным током i_вх, пока напряжение на нем не станет равным напряжению срабатывания компаратора 10, равному напряжению, приложенному ко второму входу компаратора 10 (зажимы 14). Пока напряжение на конденсаторе 8 не достигло величины срабатывания, транзистор 2 заперт, напряжение на его коллекторе ограничивается транзистором 3 и равно входному напряжению U_вх, поданному на входные зажимы 4. Когда напряжение на конденсаторе 8 достигает величины срабатывания, транзистор 2 отпирается. При этом заряд дозирующего конденсатора 1 передается интегрирующему конденсатору 8, вызывая перепад напряжения на нем.

Компаратор 10 выбирается таким образом, чтобы время пребывания транзистора 2 в открытом состоянии было достаточным для полного перераспределения зарядов между конденсаторами 1 и 8. По возвращении компаратора 10 в исходное состояние, транзистор 2 запирается, а конденсаторы 1 и 15 заряжаются.

Ток заряда конденсатора 1 проходит через сопротивление 13, вызывая падение напряжения на нем. Ток заряда конденсатора 15, проходя через конденсатор 8, заряжает его с полярностью, совпадающей с полярностью заряда, накапливаемого конденсатором 8 от входного тока. Когда напряжение на конденсаторе 8 достигает величины срабатывания, компаратор 10 срабатывает, и весь процесс повторяется.

При этом выходная частота определяется из соотношения:

где С - емкость конденсаторов 1 и 15.

Если необходимо извлечь корень из величины, представленной постоянным током с одновременным преобразованием в частоту, цепь ограничения заряда дозирующего конденсатора 1 может быть выполнена на стабилитроне.

Устройство для извлечения квадратного корня из отношения двух величин, содержащее дозирующий конденсатор, соединенный с ключевой схемой цепью ограничения заряда, а также цепями заряда и разряда; интегрирующий конденсатор, включенный в цепь разряда и амплитудный компаратор, один из входов которого соединен с интегрирующим конденсатором, а выход - с ключевой схемой, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его точности, в цепь заряда дозирующего конденсатора включена параллельная RC-цепочка, соединенная со вторым входом компаратора, а к ключевой схеме и цепи ограничения заряда подключена вторая цепочка, состоящая из дозирующего конденсатора с цепями заряда и разряда, причем цепь заряда второй цепочки соединена с интегрирующим конденсатором.