МОСТОВОЕ ВЫЧИШИТЕЗТЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК H03M1/48 

Известна мостовые вычислительные устройства, работакь щие по принципу самобалансирующейся электрической мостовой схемы, плечи которой образованы из постоянных и переменных проводимостей (сопротивлений), а сведение баланса осуществляется при помощи сле.дящей системы того или иного принципа действия.

Так как управляющим параметром .для переменных проводимостей может быть в принципе любая непрерывная (угол поворота, температура, напряжение и т.д.) или дискретная (число импульсов, цифровой код) величина, то мостовые вычислительные устройства обладают органическим свойством комбинированных (гибридных) вычислительных устройств, применение которых также известно из литературы.

в отлмчие от известных мостовых вычислительшх устройотр, использующих .для воопромзведешш нелинейных зависимостей одфровых переменных J метод куоочно-ступенчатой кусочно ( /

линейной и плавной апцроксимаций s, гфедлагаемое устройсрво базируется на кусочно-квадратичной аппроксимаоди воспроиз« воздамой фушшди при которой последняя заменяется

на каждом / -ом участке ква.лратичным-полиномом )™

л1 jX лкГ9/ fc/ioii- « хгторый конструируется за счет .дву

/ J К1 атной коммутацшш лшнейшх вдфровых управляемых соцротивлвНИИ. Чиожо и 1шординаты участков аппроксймагщи при восщюизведении фуЕкцш г/L) оаредалямся при решенми задача гфибДИЖ8НМЯr/i i) ж Я/-4) т ошибке црнблж

/ ( /

жвпШз 11римен8ние кусочно-квадратичной аппроксимации и ее реализация за счет простейших линейных цифровых ущ}авляемцх сип:рО1 мвленйй позвол5 ют повысить точность и надежность мостевнх вычислит ал ьго1х устройств комбинированного принципа действия.

Предаагаемое устройство может найти применение при раз-работке комбмнированикх вычислительных, измерительных и управля кншх приборов и систеМе

БдоК-схема устройства, реализующего кусочно-Евадратич-M;Kj ягифоксимацию функщм PI к) изображена на фиг«

Уотройотво содержит три линейных цифровых управляемых .:;vtiUTOpa (фигЛ), два из которых-1,2 служат для ввода в моот-овую. схему цй(|1рового аргумента ж- а резистор 3 -. .для съема кода фунщии . . Для устанозки значений коэффициен- / тов квадратичного мостиУ t у.; . /

лjf 1 полинома в пле.чй моста. вкдшены проводи. X;. У.-(где / .«., 0. (

Требуемая коммутация плеч моста осуществляется при помопщ изображенного на фиг,2 устройства управления 4 состоящего из генератора управляющих импульсов 5, электронного коммутатора 6 номера участка аппроксимащи триггера 7 усхановки работы схемы электронных ключей 8,9ДО и электронного пере-™ ключетеля -Н,

Для автоматической балансировки моста используетоя цисрровая следащая система, состоящая из усилителя ошибки раосогла- сованйя 2 и генератора 13 выработки текущего значения кода, работающего, нацример, по мето.ду пора.зрядного кодирования или по мето.ду счета импульс ов.

Выработка ква.цратичного полинома на / -том участке аппроксимации осуществляется в два такта ггрйяем в

первом из них формируется линейная часть ,

а во втором квадратичная часть 2/ 7/ а также суммирование с учетом знаков составляющих/ 2i г

операции суммирования используется либо накапливающий сушлятор -14, либо реверсивный счетчик в зависимости от ранее указанных методов работы цифровой сле.дящей системы подбора кода

Цикл работы кусочно-квадратичного .преоОразователя для гю-разрядного метода подбора кода -Л осуществляется в соответствии с временной диаграммой, изображенной на фиг. 3.

В момент включения устройства запускается генератор ймпульсов -15, связанный со входом распределителя импульсов 16. на выходной шине которого синхронно с поступлением входного

I / iA

импульса и возникает соответствующий выходной импульс У1 (к 1,2... /7). Эти импульсы используются .ддя управления работой преобразователя следующим образом. Первый импульс //

(/ -

2/ 7

Г ,/-- J -11

/ (/ у выходной потежщал // // положение а, ключи положение а, ключи евбв поступает на счетный вход триггера 7, перебрасывает его например, в состояние 1, и ВЫСОКЕЙ выходной потенциал устанавливает алектроншй переключатель -И в положение б. При этом устройство скоммутировано дая выработки линейной части полинома 1 , Установка расчетных значений постоянных проводимостей Y, , -t I/; осущесталяется при помощи электронного о J d d комщтатора, на вход которого поступает текущее значение входного двоичного кода 5 а на выходе образуется соответствующая группа единичных кодов, управляющих ключами 8,9ДО, Первнй выходной импульс распределителя И, задержанный линией зад0р кки -17 на врегет t-j , большее времени установления переходршх процессов при ко «утации преобразователя, определяет начало процесса балансировки моста для значения входного кода 4 /ТТ А/ :: Y - 1 X Щ) ВТОМ пачка РШ / разнесенных по времени импульсов // rvlV/L Ьде п - число разрядов подбираемого кода--) й0пильзуе-1ся для управления генератором кода 13, и последний j/ /// йБрабат евает код-- . Последний выходной импульс , после его Qampmm на устанавливает распределитель имuMbGQB -16 В жоходное состояние м используется для переписи -/ кода ./К S оушшжор -14« Ш адом заканчивается первый такт работа «реобравоваделя,; Следующий /j +1 входной импульс блока 16 вызывает появлеН18 на выходной шине первого импульса второго такта перебрасывающего триггер 7 в состояш4в О Цр этом низкий последнего переводит переключатель И в 8 и 9 размыкаю 8 и 9 размыкаются, устройство коммутируется // , //

Сведение баланса во втором такте щ)оисхо.1щт аналогично

первому такту, причем импульс И распределителя 6 также устанавливает последний в исходное состояние и переписывает

подобранный код в накапянвающий сумматор 14, ТаК как

засылка в сумматор кодов t/ и «Ж осуществляется с учетом

их знаков, то образованная сумма v равна текущему значениюс/ на данном участке квадратичной аппроксимации.

Если в момент включения преобразователя управляющий трих гер находался в состоянии i, первый выходной импульс распределителя устанавливает его в состояние О, и в первом такте работы преобразователя образуется ква.ттратичная а во втором - линейная часть полинома

/ #X //

-/ х//

изоьтт мшя

Мостовое вычислительное устройотво,. оодержа.щее не менее трех линейных цифровых управляемых резисторов составляющ1 1Х плечи поста, в одну диагональ которого включен источник опор- ного напряжения; сумматор, устройство уцравления и цифровую сле. сиотегиу баланса моста, включенную в другую диагональ моста, СОСТОЯ1Ч7Ю из усилителя ошибки раосоглаосвания и генер©-тора текущего значения кода, отличающееся тем,что с целью повышения точности и надежности и ущ.ющения устройства. оно содержит переключатель, общая клешш которого соединена о одним линейным цифровым управляемым резистором ввода аргумента а другие клеммы соответственно подключены к джнейЕОЩ цифровому управляемому реаиедору оъ@ма функции м одной шйне источника опорного напряженжя ж к другой ишне источника опорного надгряже нйя; выход цифровой сле.дящей системы баланса моста соединен ос входом накапливающего сумматора.