Устройство для моделирования задач теории поля Советский патент 1975 года по МПК G06G7/48 

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит дифференциальные онерацноиные уеилители 1 и 2, полевые траизисторы 3 и 4 и резисторы 5-16.

Операционный дифференциальный усилитель 1 вместе с резиеторами 5-12 представляют собой компенсационное управляемое напряжением линейное сопротивление, максимальные рабочие параметры которого определяются свойствами регулирующего транзистора 3.

Проводимость канала gz регулирующего нолевого транзистора равна:

,

ёз

RI

Д.

и

Трз

где / - рабочий ток, проходящий по транзистору 3; и - ра.бочее напряжение, приложенное к транзистору 3 (клемме 17); , - соиротивление канала транзистора 3; UK - напряжение управления, приложенное к клемме 18.

Для управлення величиной проводимости з в устройстве используется усилитель 2 н линеаризованный нолевой транзистор 4 с резисторами 13-16. Для компенсации нацряжения запирания к затвору транзистора 4 через резистор 13 приложено компенсационное напряжение, равное двойному нанряжеиию запирания этого транзистора, т. е. 26.. Если обеснечивается режим работы транзистора 4 в омнческой области (линейный диапазон), то можно записать нри принятых условиях величину выходного сигнала усилителя 2, как:

2f/

f/.

«ief/Bx.

где р - конструктивная постоянная полевого транзистора 4; /вх, - напряжение, приложенное к клемме 19; UBX, - напряжение, приложеппое к клемме 20. С учетом (2) выражение (1) имеет вид:

(3)

я

и.

и

Трз

Предлагаемое устройство осуществляет ряд операций по построению зависимостей типа I f(U). Если уже в качестве выходной величины взять напряжение на зажиме 21, равное

е а.,

то нри помощи тех же операций будут осуц,ествляться аналогичные зависимости между выходным напряжением е и входными напряжениями и, L/EX, и UBX.

Кроме того, уиомянутые операции могут быть произведены как с инвертированием, так и без инвертирования знака управляющих напряженнй U, (Увх, и UBX,, поскольку на полевых транзисторах схема биполярна и работоспособна при перемене нолярности входных сигналов.

Количество выполияемых алгебраических операций и число входных независимых переменных значительно увеличивается, если в предлагаемом устройстве в качестве резистора 16 использовать нелинейное или управляемое сопротивление, подобное рассматриваемому.

Так, например, используя режим работы устройства с квадратичной вольт-амперной характеристикой, можно вынолнить возведение в степень до четвертого порядка и т. д.

Подключение к суммирующей точке усилителя 2 нескольких резисторов R позволяет производить все выщеперечисленные операции над переменной UBX, , представленной в виде алгебраической суммы Увх,;Предлагаемый функциональный элемент целесообразно изготавливать в виде типового элемента АВМ в интегральном исполнении, что позволяет цовысить его надежность и точноеть, уменьщить габариты и энергоемкость.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования задач теории поля, содержащее усилители, полевые транзисторы и резисторы, отличающееся тем, что, с целью расщирения класса рещаемых задач, увеличения быстродействия и надежности устройства, к выходу первого усилктеля подключен затвор первого транзистора, исток которого соединен с первым входом первого усилнтеля и через соответствующий резистор - к шине нулевого нотенциала, второй вход первого усилителя через соответствующие резисторы соединен со стоком первого транзистора и с выходом второго усилителя, вход которого подключен к стоку второго транзистора и через соответствующий резистор - к затвору второго транзистора.

к

7

Ь4°

-02/