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

I . .

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении аналоговых, анапо- и цифровых вычист1тепы1ьгх маиган, а также аналоговых, аналого-цифровых, цк4чх)-аналоговых и цифровых преобразователей н других измерительных устройств

Известны функциональные устройства, где для получения функциональных зависимостей, в частности, извлечения квадрат ного корня, используется кусочно-линейная агофоксимация заданной функций.

Известное устройство для извлечения квад})атного корня состоит из интеграторснв, ауль-органов, ключей, триггера, а также содержит включенный на выходе первого интегратора компаратор с формирователем калиброванных импульсов на его выходе и распределитель, соединенный с дополнительно введенным источником опорного напряжения ij.

Известно также устройство содержащее источники опорных напряженийд подключен ные к переключательной матргще, блок комп аторов, суммирующий усилитель, а

также шарнирно-импупьсный модупятор, включенный на входе устройства, а выходы амплитудных модуляторов подключены к входам сумии- рующого усилителя 2.

Недостатками этих устройств являют ся большая погрешность и сложность при воспроизведении функиик со сравнительно большим диапазоном изменения абсолют%ной величины первой производной.

Наиболее близким к изобретению по технической супдаости является устройстпэо для избяечешсяквадратного корня, содержащее «{ нкаиональаый преобразователь, входы которого соединены соответственно

с источшиком входного сигнала, блоком утфавлёния и блоком памяти координат, подключенным управляющим входом к блоКУ управле шя, а выход функционального преобразователя соединен с первым входом

cyTviMafbpa иодним из входов блока управ ления, другой вход которого, соединен с источником входного сигнала .

Недостатками этого функционального устройства, принятого за прототип явл5потся большая сложность при увеличении числа участков ает рбксимаци1 и низкая а-оч::ость. Целью из.о); тения является повыше гаа точности и нздежности устройства для пол чения зависиз ости Y vx, Достигается это благодаря тому, что устройство содержит корректируюыш-й циональнадй преобразователь, дополнительный сул1матор и масштабный блок, к yi&. равлшощему кхоя которого подключен бло управления, прич&и входы йопоянителького сумматора соединены соответстБеяно с вы ходами фушошонального преофазоаателя и блоком памяти координв, а через коррйстярующий функциональный щ еобраэователь и масштабный блок подаотючея к второму входУ первого суммате эа. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства на . 2 - эга ра, nosfCHSDOinas сутаноскэ 1федлагвемого метода преофазования. Устройство содержит функциональный пр образователь (ФП) 1, входы которого соответственно соедвяешл с источником вход ного Сигнала, блоком управлення () 2 и блоком памяти координат (ВПК) 3, Вы« ход функционального 1феофазоватвпя 1 подключен к одному вз входов блока упрев Л81ШЯ 2, второй вход которого соединен с источником входного сигнала. Выход бло ка управления 2 подключен к функциональному щэеобразователю 1 и управляющему входу блока памати координат 3, выход которого соединен с функциональным прерб разователем 1 и первйш входом дополнвтельнбго сумматора 4. Второй вход допол нительного сумматора 4 соединен с выходом функционального преобразователя 1, а его выход корректирующий функциональный преобразователь (ФП) 5 и масштабный блок 6 подключен к второму входу сумматора 7, первый вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 1. Работа устройства заключается в сл&дующем. Входная величина X поступает на ФП 1, который осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию и на выходе кото рого образуется функция аппроксимации (х) кДх-х), Kj - коэффициент наклона прямой ( - ом участке; X - значение аргумента в узле аппро симации на i -ом участке. Функции X и f (х) поступают на БУ 2 который вырабатывает управляющие сигнал в ВПК 3 и ФП 1. ВПК 3 выдает в ФП 1 значение узла аппроксимации X и таким образо.х осуществляется яэменение коэффицие та наклона прямой K при jiejiexoae с участка на участок. Сигнал с BFiK 3 непрерывно присутствует на одном из выходов дополнительного суг матора 4, на второй вход которого поступает функция агшрокси 1ации У (х). Разностный оггнал поступает на корректирующий фу1гкциональный .преобразователь 5, вырабатывающий функцию коррекции разности дУ (см фиг. 2)., которая масштаб1фуется в блоке б, и, поступая затем на сум:матоо 7 c.v.м фyeтcя с нужным знаком с кусочно-линейной функцией V (Х}. Алгоритм работы масщтабного лока 6 определяется сигналами с блока управления 2. Предлагаемому устройству свойственна высокая точность преобразования при сравнительно невысокой сложности, воз- можностть использования устройства в ан логрвых - вкапогОПкфроБЫх., цифро-аналоговых, цифровых и Kpyrwi измерительных преобразователях. Структура в работе устройства сохраняется и в случае, когда функциональный преобразователь ФП 1 осуществляет кусочно-ступенчатую аппроксимацию. Точность предлагаемого устройства по сравнещю с прототипом, при условии, что в обоих случаях функциональные преобразователи построены с одинаковой точностью, повышается в 100 раз. Действительно.ли функциональные преобразователи прямое и цепи коррекции имеют погрешность около 1%, то результирующая погрешность составит всего О,01%. Таким образом, для получения низкой результирующей погрешности можно иметь сравнительно неточные функциональные преобразователи, что упрошает устройство. Формула изобретения Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее функциональный преобразователь, входы которого соединены соответ. ственно с источником входного сигнала, блоком управления и блоком памяти координат, подключенным управляющим входом к блоку управления, а выход функционального преобразователя соединен с первым входом сумматора и одним из входов блока управления, другой вход которого соединен с источником входного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности, содержит корректирующий ф икшюнахгьшлй преобразователь, дополнительный с -мматор и масщтабный блок, к управлшощему вхопу которого подключен блок управления, пркчем входы дополнительного сумматора соединены соответстве1шо с выходами функционального преобразователя и блоком памяти координат, а выход через корректирук ший функциональный преобразователь и масштабный блок подключен ко второму входу первого сумматора. 570О68 м МЬ № № Источники информации, принятые во вниние при экспертизе: 1. Авторское „свидетельство 419912, М.Кл Q ОС Q 7/26, 1974.« СССР Авторское свидетельство 2. 430391. М/Кл G 06 Q 7/26, 1974. 3. Авторское свидетельство СССР 377806, М.Кл- а 06 G 7/2б, 1973.

Цепь )(оррекции fmftf фut,1 I