Устройство для извлечения корня Советский патент 1977 года по МПК G06G7/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ

Изобретение относится к области ана- поговой вычислительной техники и может быть испольпоеано для функционального моделирования и в информационно-измерительных системах.

Известен функциональный частотный преобразователь, выполняющий операцию извлечения корня 1.

В таком функциональном преобразователе выход через интегратор подключен к первым входам сравнивающих устройств ко вторым входам которых подключены источники опорных напряжений, а выходы сравнивающих устройств через коммутато подключены к реверсивно1У у переключа- телю.

Недостатком этого устройства остаются ограниче1жЫе функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для извлечения корня 2, содержащее интеграторы с управляемьЕмл ключами в цепи обратной связи, управляющие входы которых подключены к выходу блока управления, входь( которого через соответствующие компараторы соединены с выходами интеграторов. Управляющие входы компараторов подключены к выходу двухлозидионного переключателя, входы которого соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения и выходом сумматора, входы которого подключены к выходам наборного поля. Входы интеграторов соединены со входом, устройства.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функдиональньЕе возможности.

Предлагаемое устройство с целью рас- щирения класса воспроизводил-иых функций содержит инверторы и преобразователи частота-напряжение, первые входы которых соединены с выходом блока управления. Второй вход каждого преобразовтеля, кроме первого, подключен к выходу предыдущего преобразователя. Выходы все преобразователей частота-напряжение и источника опорного напряжения непосредственно и через соответствующие инверторы соединены со входом наборного поля.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два интегратора 1 и 2, на входы которых подается вход ная величина у. Входы и выходы интеграторов 1 и 2 соединены с управляемыми ключами 3 и 4. Выходы интеграторов 1 и 2 подключены к компараторам. 5 и 6, выходы которых подключены к блоку управления 7, выход которого подключен к ключам 3 и 4 и входам, преобразователей частота-напряжение 8 - 8 fi

Выходы преобразователей 8 подключены через инверторы 9 и непосредственно к наборному полю 10. Выход каждого преобразователя 8 подключен ко второму входу последующего преобразователя 8. Выходы наборного поля 10 соединены со входами сумматора 11, выход которого подключен к двухпозиционному переключателю 12, Выход переключателя 12 соенен со вторыми входами компараторов 5 и 6, а второй вход - с источником, опорного напряжения 13, второй выход которо подключен через инвертор 9 и непосредственно к наборному полю 10,

Устройство работает следующим, образом.

Аналоговая величина X преобразуется поочередно работающими интеграторами 1 и 2 в линейно неизменяющееся напряжение, В момент равенства выходнго напряжения интегратора 1 или 2 напряжению 13 ( переключатель установлен в положение о| ) комларатор 5 или 6 вырабатывает имлульс, поступающий на блок управления 7, который бло, кирует и сбрасывает один из интеграторов 1 или 2 в моменты работы другого.

Частота импульсов на выходе блока управления 7 определяется зависимостью

х - 2х,Т

(1)

где Г - Г., Т -постоянные времени интеграторов 1 и 2j

образцовые напряжения компараторов 5 и 6.

Выходная частота с блока управления 7 подается на входы всех преобразователей 8. Выходное напряжение первого преобразователя 8 равно

(2)

где К -коэффициент преобразования преобразователя 8i {К.(

Это напряжение X подается на второй вход преобразователя 8 для управления коэффициентом, преобразования К. Выходное напряжение преобразователя 8 равно

(5)

X К -f

Так как выражение (3 ) принимает вид

(4)

X, а.Х,

Ка -Kj

где

йо 2ХоТ

Аналогично можно показать, что . .пп

.

- KR . 1 .

где

О-а 2ХоТ

Напряжения с выходов преобразователей 8 - 8 через инверторы 9 ипи непосредственно и наборное попе 10 поступают на вход сумматора llj на выходе которого появляется напряжение

b,x -% o S z z-----«T,

Таким, образом, на выходе преобразователя имеем одновременно частоту5 пропорциональную входной велкч.ине, и выходное напряжение К Ц| | /1ропорциональное степенному полинному от входного напряжения X

Для получения выходной частоты, и напряжения пропорциональных корню - w

6

степени, к входам, компараторов

подключается выходное .напряженке сумматора 11 через переключатель 12 (положение 6 )

Извлечение квадратного корня осуществляется, если ко входу сумматора 11 подключается выход только одного преобразователя 8

1

Учитывая, что Х К f х , подставляя 45 это значение в уравнение(l), получим:

1 2

При подключении входу сумм.атора 5Q 11 только преобразователя 8 получим

ь-у

SKi-Ki-r

Аналогично при подключении преобра- ., зователя 8п получим J

. -V .

l- TaKW-KU- i-z

Предлагаемое устройство выполняет опеgO рацию извлечения корня. На выхо.де по-