Аналоговое делительное устройство Советский патент 1977 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в установках различного назначения, выполняющих операции деления в аналоговой форме. Известно множительно-делительное устройство, содержащее генераторы экспоненциального напряжения и блоки сравнения Щ. Однако это устройство характеризуется сложностью и недостаточной точностью. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является множктельно-де лительное устройство, содержащее генерато ры экспоненциального напряжения, триггер, генератор импульсов, подключенный к пер вому входу первого генератора экспоненциального напряжения, выход которого соедилен с первым входом блока сравнения, вт рой вход которого является первым входом устройства, автокомпенсацнонную схему потенцирования с реохордой и серводвигателем 2 . Сравнивающее устройство преобразует ахопной аналоговый сигнал, заданный уровнем напряжения U . во временной miTepsan . где U- - максимальное значение экспоыен циального напряжения; Т - посто5шная времени экспоненты. Для задания делимого и делителя требуются два таких канала еще один дoпoлIiи тельный канал требуется для обратного преобразования - потенцирования (дешифрации). Это устройство так же отличается сложностью, связанной с тем, что для деления двух аналоговых величин требуются три сравнивающих устройства и автокомпенсадионная схема. Цель изобретения - упрощение устройства и повыщение надежности. Это достигается тем, что второй вход первого генератора экспоненциального напряжения является входом делителя устрайс: ва, первый вход второго генератора экспоненциального напряжения соединен с выхо дом генератора импульсов, а третий вход первого генератора экспоненциального напря- жения и второй вход второго генератора экспоненциального напряжения соединены с выходом триггера, первый вход которого со динен с выходом блока сравнения, а второй вход через дополнительный ключ сброса сое- динен с выходом генератора импульсов, выхо второго генератора экспоненциального напряжения является выходом устройства. При этом на выходе блока сравнения получается параметр (время), пропорционал ный логарифму величины, обратной искомому частному от деления двух заданных величин Этот параметр подается на вход канала, аналогичного первому, тогда на выходе в линейном масштабе получается напряжение, пропорциональное искомому частному. Так, если требуется поделить величину А на величину В, причем А и В заданы в аналоговой форме (уровнями напряжений Уд и и Q ), то на выходе первого генератора экспоненпиального напряжения будем иметь Ч. -напряжение, пропорциональное веВ;-напряжение, пропорциональное величине А. Для второго канала, на вход которого подан сигнал В/А имеем / А/В где UQ - нормированное по величине напря жение питания второго генератора экспонен циального напряжения, идентичного первому и- напряжение, пропорциональное час ноМу А/Ъ отсюда следует , i . откуда, учитывая что , Т т. е. по велич1ше U можно непосредственно (по вольтметру) судить о величине отнощения А/В . На фиг, 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие работу схе- мы (индексы напряжений U - Ug включительно соответствуют цифровым обозначения элементов структурной схемы на фиг. 1). Устройство содержит :генератор импульсо 1, генератор экспоненциального напряжения 2 для ввода делителя, генератор экспоненциального напряжения 3 для получения иокомой величины, блок сравнения 4, в который вводится делимое, ключ сброса 5 и триггер 6. Аналоговое делительное устройство раотает следующим образом. Генератор имульсов 1 запускает генераторы 2, 3 и еребрасывает триггер 6 посредством клюа сброса 5. Напряжение (J , пропорциоальное делимому, подается на вход блока равнения, а напряжение и„ . пропорциоальное делителю, подается для питания енератора 2. В момент равенства напряжеий генератора 2 и U. блок 4 перебрасыает триггер 6 так, что длительность его ыходного импульса t 8-п Генератор 3, питающийся нормированным напряжением UQ останавливается триггером 6, спуся тот же промежуток времени -t . В моент остановки генератора 3 на его выхое появляется напряжение U. , пропорциональное частному Од/и в так как . 1 ептг Еитг- или .-o;UA -Un Генератор 2 также останавливается триггером 6 по окончании интервала измерения для того, чтобы не затрачивать излишней энергии источника напряжения Ug при повторном заряде генератора 2. С поступлением следующего импульса от генератора 1 процесс измерения повторяется. Данное устройство имеет преимущества по сравнению с известными. Оно более просто, дешево и надежно, так как содержит значительно меньщее количество каналов преобразования сигналов, исключает необходимость применения сложной и ненадежной схемы де- щифрации (автокомпенсации), обеспечивает более высокую точность измерения. Предлагаемое устройство может быть применено в аналоговых вычислительных устройствах общего и специального назначения, в системах контроля и управления технологическими процессами. Формула изобретения Аналоговое делительное устройство, содержащее генераторы экспоненциального напряжения, триггер, генератор импульсов, подключенный к первому входу первого ген ратора экспоненциального напряжения, выхоД которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход блока сравнения является входом делимого устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, второй вход первого генератора экспоненциального напряжения является входом делителя устройства, первый вход второго генератора экспоненциального напряжения соединен с выходом генератора импульсов, а третий вход первого

генератора экспоненциального напряжения и второй вход второго генератора экспонен- гнального напряжения соединены с выходом риггера, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, а второй вход через дополнительный ключ сброса соединен с выходом генератора импульсов, а выход второго генератора экспоненциального напряжения является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3423580 кл 235196, 15.О8.69.

2.Куликовский Л. Ф., Лихтциндер Б. Я., Волков М. И. Автоматические измерительные приборы с устройством для выполнения математических операций. М., Энергия, 1970, стр. 44 (прототип).

Фиг. i