УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ Советский патент 1974 года по МПК G06G7/20 

1

Устройство может быть использовано во время-импульсных и аналого-цифровых вычислительных машинах.

Известны устройства для вычисления квадратного корня, содержащие последовательно соединенные два интегратора и нуль-орган. В таких устройствах результат зависит от постоянных времени интеграторов, что приводит к понижению точности, особенно при работе в широком диапазоне температур.

В целях устранения указанного недостатка в предлагаемое устройство дополнительно введены формирователь последовательности временных интервалов, три ключа, два элемента «ИЛИ и элемент «И. Сигнальный вход первого интегратора через первый и второй ключи соединен с двумя источниками противоположных по знаку напряжений постоянного тока, а вход установки интегратора в нуль соединен с выходом первого элемента «ИЛИ. Выход нуль-органа подключен к входу элемента «И, выход которого является выходом устройства и соединен с управляюш,им входом второго ключа и через второй элемент «ИЛИ с управляющим входом третьего ключа, включенного между выходом первого и входом второго интеграторов. Управляющий вход первого ключа, оба входа первого элемента «ИЛИ, вторые входы элемента «И и второго элемента «ИЛИ соединены с соответствующими выходами формирователя последовательности временных интервалов.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показана диаграмма его работы.

Устройство содержит ключи 1 и 2 для подключения соответственно двух источников напряжения постоянного тока к входу интегратора 3. Третий ключ 4 расположен между выходом интегратора 3 и входом интегратора 5. Выход интегратора 5 через нуль-орган 6 соединен с одним из входов логического элемента «И 7. Формирователь 8 последовательности временных интервалов имеет четыре выхода. Каждый временной интервал имеет свой выход. Выход первого временного интервала соединен с управляющим входом ключа 1. Выходы второго и четвертого временных интервалов через логический элемент «ИЛИ

9соединены с входом установки в нуль интегратора 3. Через логический элемент «ИЛИ

10выход первого временного интервала связан с управляющим входом ключа 4. Выход третьего временного интервала подключен к другому входу логического элемента «И, выход которого является выходом устройства и одновременно подключен к управляющему входу ключа 2 и к одному из входов логического элемента «ИЛИ 10.

В исходном состоянии оба интегратора находятся в нулевом положении. В момент ti формирователь 8 вырабатывает первый временной интервал длительности TI (см. фиг.

2,а), который в виде управляющего импульса поступает на управляющий вход ключа 1 и через логический элемент «ИЛИ 10 на управляющий вход ключа 4. Ключ 1 подключает источник напряжения /7i к входу интегратора

3,а ключ 4 - выход интегратора 3 к входу интегратора 5. Напряжение выхода интегратора 3 меняется линейно (см. фиг. 2, д, а интегратора 5 - по квадратичному закону (см. фиг. 2, е).

В момент tz формирователь вырабатывает второй временной интервал Т2 (см. фиг. 2, б), который через логический элемент «ИЛИ 9 проходит па вход установки нуля интегратора 3, возвращая его в нулевое состояние.

В момент /3 на соответствующем выходе формирователя появляется третий временной интервал тз (см. фиг. 2, в), который поступает на один из входов логического элемента «И 7. Если выходное напряжение интегратора 5 не равно нулю, то нуль-орган 6 (см. фиг. 2, ж) разрещает прохождение временного интервала тз па выход логического элемента «И (см. фиг. 2, з). Открываются ключ 2 и через логический элемент «ИЛИ 10 ключ 4. Ключ 2 подсоединяет к входу интегратора 3 источник напряжения Uz, полярность которого нротивополол4на нолярности напряжения Ui. Вновь напряжение выхода интегратора 3 меняется линейно, а интегратора 5 - по квадратичному закону.

Так как напряжение t/g нротивоположно по знаку нанряжению U, то выходное напряжение интегратора 5 начинает уменьшаться и в момент 4 достигает нуля. Нуль-орган изменяет свою фазу и через логический элемент «И 7 закрывает ключи 2 и 4.

Для момента t напряжение на выходе интегратора 5 имеет вид

п -2

и г -j

U,(,y .. зт-и.,

У,.

HIИ2

откуда

Г ,

.-.-. Kir

ВЫХ)

где Ги,, Т, - постоянные времени первого и

второго интеграторов.

Время интегрирования выходного напряжения Твых пропорционально корню квадратному из отношения двух интегрируемых по очереди напряжений Ll и /2 и не зависит от постоянных времени интеграторов, а их нестабильность не вносит погрешности в результат.

В момент 5 формирователь 8 вырабатывает

четвертый временной интервал Т4 (см. фиг.

2, г), который через логический элемент

«ИЛИ 9 устанавливает в нуль интегратор 3,

возвращая устройство в исходное состояние.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления квадратного корня, содержащее два интегратора и нульорган, подключенный к выходу второго интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователь последовательности временных интервалов, три ключа, два элемента «ИЛИ и элемент «И, нричем сигнальный вход первого

интегратора через первый и второй ключи соединен с двумя источниками противоположных по зпаку нанряжений, а вход установки интегратора в нуль соединен с выходом первого элемента «ИЛИ, выход нуль-органа

подключен к первому входу элемента «И, выход которого подключен к выходу устройства и соединен с управляющим входом второго ключа и через второй элемент «ИЛИ с управляющим входом третьего ключа, включенного между выходом первого и входом второго интеграторов, управляющий вход первого ключа, оба входа первого элемента «ИЛИ, вторые входы элемента «И и второго элемента «ИЛИ соединены с соответствующими выходами формирователя последовательности временных интервалов.

/

Ui

Г,Z- r

/

Фиг. 1