УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/36 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в специализированных аналоговых вычислительных машинах, предназначенных для решения уравнений в системах автоматического управления.

Известное вычислительное устройство для решения квадратного уравнения, содержашее интегрирующий операционный усилитель и широтно-импульсный модулятор, сложно и не обеспечивает требуемой точности вычислений.

Цель изобретения - повысить точность работы и упростить устройство для решения квадратного уравнения.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит два блока: управляемый генератор напряжения с регулируемой амплитудой и преобразователь импульсов в величину постоянного тока, зависяшую от частоты и амплитуды эти.х и.мпульсов, причем выход управляемого генератора соединен со входом преобразователя импульсов.

На чертеже изображена схема устройства.

Источник входного тока (первая переменная величина) соединен со входом управляемого генератора 2 переменного напряжения с регулируемой амплитудой и выходом преобразователя 5 импульсов в величину постоянного тока, зависящую от частоты и амплитуды поступающих на его вход импульсов. Управляемый генератор 2 выполнен на двух транзисторах 4 к 5 разной проводимости, соединенных между собой эмиттерами. Коллектор транзистора 4 через конденсатор б и резистор 7 подключен к базе транзистора 5, а также диоду 8 и резистору 9. Коллектор транзистора 5 соединен через резистор 10 с источником 11 входного напряжения (вторая переменная величина). Преобразователь 3 содержит дозирующий конденсатор 12, соединенный одной обкладкой со входом преобразователя, а другой - с эмиттером транзистора 13 и через диод 14 - с интегрирующим конденсатором 15, резистором 16 и диодом 17. Коллектор транзистора 13 через резистор 18 соединен с источником 19 напряжения и выходом всего устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Входным током источника / (первой переменной величиной) заряжается конденсатор 6 через резистор 7 и диод 8. При этом ток заряда конденсатора значительно больше тока через резистор 9, поэтому транзистор 5 заперт напряжением на диоде 8. В момент достижения напряжением на коллекторе транзистора 4 величины напряжения на конденсаторе 15 ток от источника / потечет через диод 17. Ввиду отсутствия тока заряда кондепсатора 6 в цепи базы транзистора 5 от источника 11 потечет ток через резистор 9, который усилится транзистором 5 и вызовет соответствующий ток в цепи коллектора транзистора 4. Это приведет к разряду конденсатора 6. Ток разряда конденсатора 6, протекая через базу транзистора 5, еще больще усилится, что приведет к развитию лавинообразного процесса, при котором конденсатор 6 полностью разрядится. После разряда конденсатора 6 транзисторы 5 и 4 регенеративно закрываются, и конденсатор 6 вновь начинает заряжаться от источника тока 1.

Преобразователь 3 импульсов в величину постоянного тока, зависящую от частоты амплитуды этих импульсов, работает следующим образом. За период между открытием и закрытием транзистора 5 конденсатор }2 заряжается от источника // через базо-эмиттерный переход транзистора 13 и резистор 10 до амплитудного значения напряжения истоЧ 1Ика п.

При разряде конденсатора 6 транзистор 5 входит в насыщение, и конденсатор 12 разряжается через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 5, диод 14 и конденсатор 15. Количество электричества, передаваемое на конденсатор 15, прямо пропорционально частоте входа транзистора 5 в режим насыщения в амплитуде напряжения от источника //.

В процессе работы устройства напряжение па конденсаторе 6 имеет пилообразную форму и сравнивается с напряжением на конденсаторе 15. В момент, когда оба напряжения равны, преобразователь 3 выдает на выходе импульс. Частота этих выходных импульсов является искомым результатом рещелия квадратного уравнения вида

/ (C,I,C,,V,,) - f (I,R,C,,) -I, 0,

где V - напряжение, / - ток, а индекс соответствует номеру соответствующего элемента на чертеже.

Предмет изобретения

Устройство для рещения квадратного уравнения, содержащее источник входного тока и управляемый генератор напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности работы, оно содержит преобразователь импульсов в величину постоянного тока, зависящую от амплитуды и частоты входных импульсов, причем вход преобразователя импульсов подключен к выходу управляемого генератора напряжения, а выход преобразователя импульсов и вход управляемого генератора напряжения - к источнику входного тока.