Устройство для извлечения корня Советский патент 1977 года по МПК G06G7/20 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам функциональной обработки частотноимпульсных сигналов с представлением результата вычислений в виде длительност;и прямоугольного импульса.

Известно устройство для извлечения корня 1, содержащее счетчик, .генератор импульсов, преобразователь код-напряжение, интегратор, компаратор, блок управления и элементы И.

Известно также устройство 2, содержащее счетчик, генератор импульсов, блок управления, элемент И, нуль-орган, преобразователь код-напряжение, интеграторы и ключи.

.Указанные устройства служат для формирования кода, пропорционального корню из входного сигнала, представленного в виде напряжения, и требуют введения соответствующих дополнительных преобразователей при обработке входных частотно-импульсных сигналов с формированием результата в виде длительности импульса.

Прототипом изобретения является устройство 3, :Пред1назначенное д.ля извлечения корпя из значения частоты входного частотноимпульсного сигнала, содерлсащее реверсивный счетчик, подключенный суммирующим входом к выходу элемента И, первый вход

которого соединен с входом устройства, а второй вход - с выходом генератора импульсов и входом формирователя. Кроме того, устройство содержит преобразователь код- напряжение, генераторы экспоненциального напряжения, компаратор и накопитель.

Недостаток прототипа - конструктивная сложность, обусловленная, в частности, необходимостью использования дополнительного

преобразователя для преобразования выходного тлапряжения в длительность импульсов. Цель изобретения - упрощение устройства. Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены дешифратор куля, триггер, генератор управляемой частоты и блок интеграторов, сигнальный вход которого соединен с шиной опорного напряжения, вход запуска - с выходом триггера, а вход обнуления- с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к разрядным выходам реверсивного счетчика, и с первым входом триггера, подключенного вторым входом к выходу формирователя, причем выход блока интеграторов через генератор управляемой частоты связан с вычитающим входом реверсивного счетчика.

На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит элемент И 1, генератор 2 импульсов, формирователь 3, реверсивный счетчик 4 импульсов, дешифратор 5 нуля, триггер 6, блок 7 интеграторов и генератор 8 управляемой частоты. Блок 7 интеграторов представляет собой цепочку из л последовательно-соединенных интеграторов, сигнальный вход первого из которых соединен с шиной опорного напряжения UQ, а входы запуска и обнуления всех интеграторов - соответственно с входами запуска и обнуления блока 7.

Рассмотрим работу устройства при .

Преобразуемый частотно-импульсный сигиал FX поступает на первый вход элемента И 1. На второй его вход подается с генератора 2 импульсов разрешаюш,ий импульс длительностью TO. При этом импульсная последовательность FX поступает на вход сложения счетчика 4. Количество импульсов, которое записывается в счетчике, равно N Fx-to.

С генератора 2 импульсов выходной импульс TO подается также на формирователь 3, который по заднему фронту импульса формирует короткий импульс. С помощью последнего опрокидывается в единичное состояние триггер 6. На выходе триггера 6 образуется сигнал запуска блока 7, который подключает И1ину опорного напряжения UQ к входу блока 7. Выходное напряжение блока 7 интеграторов при п изменяется по линейному закону п поступает на вход генератора 8 управляемой частоты. На выходе генератора управляемой частоты формируется частотно-имнульсиая последовательность, измеияюш аяся по линейному закону

,-и„-,

где К2 - коэффициент пропорциональности узлов 7, 8.

Последовательность импульсов с генератора 8 управляемой частоты поступает на вход вычитания счетчика 4. Происходит процесс считывания ранее записанного в счетчик /V числа имнульсов. Приход yV-ro импульса на вход вычитания реверсивного счетчика 4 обеспечивает нулевое состояние всех его разрядов. В этот момент времени дешифратор 5 нуля выдает импульс на вход обнуления блока 7 и на второй установочный вход триггера 6. Триггер возвращается в исходное состояние, т. е. на выходе триггера формируется импульс длительностью т.

Число импульсов, поступившее на вход вычитания счетчика 4, равно

д; - о-Учитывая тот факт, что на вход сложения и на вход вычитания счетчика 4 проходит одинаковое количество импульсов, имеем

т. е. получен импульс, длительность которого пропорциональна корню квадратному из значения частоты входного частотно-нмпульсного сигнала.

Если блок 7 интеграторов содержит п последовательно включенных интеграторов, то на выходе триггера 6 образуется прямоугольный импульс, длительность которого равна

n-il

- У FX

Таким образом, устройство позволяет получить импзльс, длительность которого пропорциональна корню любой целочисленной степени из значения частоты входного частотно-импульсного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для извлечения корня, содержащее реверсивный счетчик, подключенный суммирующим входом к выходу элемента И, первый вход которого соединен с входом устройства, а второй вход подключен к выходу генератора импульсов и к входу формирователя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него дополнительно

введены дешифратор нуля, триггер, генератор управляемой частоты и блок интеграторов, сигнальный вход которого соединен с шиной опорного напряжения, вход запуска подключен к выходу триггера, а вход обнуления соединен с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к разрядным выходам реверсиВНого Счетчика, и с первым входом триггера, подключенного вторым входом к выходу формирователя, причем выход блока интеграторов через генератор управляемой частоты соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. N° 407337, кл. G 06G 7/20, 1972.

2.Авт. св. А1Ь 423146, кл. G 061 3/00, 1972.

3.Авт. св. № 418862, кл. G 06G 7/20, 1972 (прототип).