Множительно-делительное устройство Советский патент 1977 года по МПК G06G7/16 

последовательно соединенные второй фазоинвертор и четвертый ключевой элемент подключен ко входу выходного повторителя напряжения, выход первого элемента И соединен с управляющим входом второго ключевого элемента, выход второго элемента И присоединен к управляющему входу четвертого ключевого элемента.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого множительно-делительного устройства.

Устройство содержит первый ключевой элемент 1, повторитель напряжения 2, второй ключевой элемент 3, второй фазоинвертор 4, четвертый ключевой элемент 5, выходной повтаритель напряжения 6, третий ключевой элемент 7, основной компаратор 8, первый фазоинвертор 9, дополнительный компаратор ilO, первый и второй ждущие мультивибраторы 11 и 12, первый и второй элементы И 13 и 14, элемент ИЛИ 15, генератор импульсов 16, первую и вторую зарядно-разрядные цепи 17 и 18, запоминающий конденсатор 19, шину нулевого потенциала 20, клемму источника напряжения - множимого 21, клемму источника напряжения - делителя 22, клемму источника напряжения - множителя 23.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени, когда генератор импульсов 16 форм-ирует импульс, замыкаются первый и третий ключевые элементы 4 и 7, в результате чего происходит заряд второй и первой зарядно-разрядных цепей 18 и 17 до напряжений множимого 21 и делителя 22. Затем импульс с выхода генератора импульсов 16 заканчивается и первый и третий ключевые элементы 1 и 7 размыкаются. В результате происходит разряд с одинаковой скоростью по экспоненциальному закону второй и первой зарядно-разрядных цепей 18 и 17.

В момент равенства разрядного напряжения первой зарядно-разрядной цепи 17 по величине и знаку напряжению множителя 23 сработает один из компараторов 8 или 10. Если знаки «апряжений делителя 22 и множителя 23 одинаковы, то сработает основной компаратор 8, если разные, сработает дополнительный компаратор 10. Сработавший компаратор запускает соответствующий ждущий мультивибратор 11 или 12 и через соответствующий элемент И 13 или 14 замыкает второй или четвертый ключевой элементы 3 или 5. Причем при одинаковых знаках напряжений делителя 22 и множителя 23 замыкается второй ключевой элемент 3, а при разных знаках этих напряжений замыкается четвертый ключевой элемент 5. При этом запоминающий конденсатор 19 заряжается до значения напряжения, которое имеется на второй зарядно-разрядной цепи 18 в момент срабатывания соответствующего компаратора. Знак напряжения запоминающего конденсатора 19 равен.знаку на второй зарядно-разрядной цепи 18, если включился второй ключевой элемент 3, и знаки напряжений противоположны, если включился четвертый ключевой элемент 5. Выходной повторитель 6 передает напряжение запоминающего конденсатора 19 на выход устройства.

Таким образом производится перемножение напряжений множимого 21 и множителя 23 и деление на напряжение -делитель 22, так как напряжение на второй зарядно-разрядной цепи 18 в момент срабатывания одного из

компараторов прямо пропорционально произведению напряжений множимого 21 и множителя 23 и обратно пропорционально напряжению- делителя 22. Знак напряжения на выходе устройства

определяется сочетанием знаков входных напряжений.

Кроме того, после запоминания напряжения на запоминающем конденсаторе 19 кончается импульс одного из ждущих мультивибраторов

И или 12, размыкается второй или четвертый ключевой элемент 3 или 5. Напряжение на запоминающем конденсаторе 19 остается неизменным до следующего сра батывания второго и четвертого ключевых элементов 3 и 5.

Импульс от ждущего мультивибратора 11 или 12 проходит также элемент ИЛИ 15 и задним фронтом запускает генератор импульсов 16, который вырабатывает импульс, замыкающий первый и третий ключевые элементы 1 и 7, в

результате чего процесс повторяется.

Таким образом происходит новое перемножение И деление входных напряжений.

Иными словами, по сравнению с устройством-прототипом, в предлагаемом устройстве

происходят еще два измерения, а в -прототипе только одно измерение, т. е. предлагаемое множительно-делительное устройство имеет повыщенное быстродействие.

Формула изобретения

Множительно-делительное устройство, содержащее повторитель напряжения, вход которого через первый ключевой элемент соединен с источником напряжения - множимого,

выход повторителя напряжения через второй ключевой элемент подключен ко входу выходного повторителя напряжения, вход которого через запоминающий конденсатор присоединен к шине нулевого потенциала, основной

компаратор, первый вход которого соединен с источником напряжения - множителя, второй вход через третий ключевой элемент подключен к источнику напряжения - делителя, а через первую зарядно-разрядную цепь соединей с щиной нулевого потенциала, вход повторителя напряжения через вторую зарядноразрядную цепь подключен к щине нулевого потенциала, генератор импульсов, выход которого соединен с управляющими входами

первого и третьего ключевых элементов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работы устройства при знакопеременных входных напряжениях и повышения быстродействия, в него введены ждущие мультивибраторы, элементы И, ИЛИ, фазоинверторы,

четвертый ключевой элемент и дополнительный компаратор, первый вход которого присоединен ко второму входу основного компаратора, первый вход которого через первый фазоинвертор подключен ко второму входу дополнительного компаратора, выход основного компаратора через последовательно соединенные первый ждущий мультивибратор и первый элемент И подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход дополнительного компаратора через последовательно соединенные второй ждущий мультивибратор и второй элемент И подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого присоединен ко входу синхронизации генератора импульсов, выход которого подключен ко вторым входам

первого и второго элементов И, выход повторителя напряжения через последовательно соединенные второй фазоинвертор и четвертый ключевой элемент подключен ко входу выходного повторителя напряжения, выход первого элемента И соединен с управляющим входом второго ключевого элемента, выход второго элемента И присоединен к управляющему входу четвертого ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 444201, кл. G 06G 7/16, 1973.

2.Корн Г. и др. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные мащины,

ч. I, Изд. «Мир, 1967, с. 348-349, фиг. 7.9.