Устройство для выполнения алгебраических операций Советский патент 1977 года по МПК G06G7/12 

1

Устройство относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике.

Известны устройства для выполнения алгебраических операций, использующие управляемые трансформаторы.

В одном из известных множительно-делительных устройств 1 в качестве магнитопровода применена ферритовая пластинка. Это устройство имеет недостатки, такие как ограниченность области применепия и невысокая точность.

В другом множительно-делительном устройстве обмотки управляемых трансформаторов размещены в двух боковых отверстиях сердечника, а соосное с ними центральное отверстие заполняет управляющая обмотка 2.

Недостаток этого устройства - ограниченность области применения.

Наиболее близкое по техническому решению к изобретению устройство для выполнения алгебраических операций содержит магнитопровод с тремя отверстиями, оси которых взаимно перпендикулярны, первый управляемый трансформатор, входная и выходная обмотки которого размещены в первом, а обмотка управления - во втором отверстиях магнитопровода, второй управляемый трансформатор, входные и выходная обмотки которого находятся в третьем отверстии магнитопровода, и последовательно включенные

усилитель и выпрямитель, выход которого соединен с обмоткой управления первого управляемого трансфор.матора, подсоединенного входной обмоткой к источнику опорного напряжения, а выходной - к первому входу усилителя, второй вход которого подключен к первой входной обмотке второго управляемого трансформатора и является первым входом устройства 3.

Недостатком такого устройства является сравнительно узкая область его применения. Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены дополнительный усилитель с подключенным к его выходу выпрямителем и третий управляемый трансформатор, входная и выходпая обмотки которого размещены в первом дополнительном отверстии магнитопровода,

соосном его первому основному отверстию, а обмотка управления - во втором дополнительном отверстии магнитоировода, соосном его второму основному отверстию, входная и выходная обмотки третьего управляемого

трансформатора подключены соответственно к источнику опорного напряжения и к первому входу дополнительного усилителя, второй вход которого соединен с второй входной обмоткой второго управляемого трансформатора и является вторым входом устройства, обмотка управления третьего зправляемого трансформатора подключена к выходу дополнительного выпрямителя. На чертеже нриведепа схема устройства. Оно содержит магнитонровод 1 с отверстиями 2 и 3, обмотку 4 управления, выпрямитель 5, усилитель Ь, отверстия 7 и 8, обмотку 9 управления, выпрямитель 10, усилитель II, отверстие 12, источник 13 опорного напряжения, входные 14 и 15 и выходные 16, 17 обмотки, входы 18 п 19, входные 20 и 21 и выходную 22 обмотки, выход 23. Магпитопровод выполнен в виде двух совмещенных триаксов с одним общим отверстием. В перво.м отверстии 2 размещены о&мотки первого управляемого трансформатора, во втором отверстии 3 расположена обмотка 4 управления первого управляемого трансформатора, соединенная через выпрямитель 5 с выходом первого усилителя 6. В первом донолнптельном отверстии 7 размещены обмотки третьего управляемого трансформатора, во втором дополнительном отверстии 8 - обмотка 9 управления третьего управляемого трансформатора, соединенная через дополнительпый выпрямитель 10 с выходом дополнительного усилителя 11. В третьем отверстии 12 находятся обмотки второго управляемого трансформатора. Вход источника 13 опорного напряжения соединен с входными обмотками 14 и 15 первого и третьего управляемых трансформаторов, выходные обмотки 16 и 17 которых подключены к входам первого 6 и дополнительного 11 усилителей. Вторые входы этих усилителей соединены с входами 18 и 19 устройства, которые одновременно соединены с входными обмотками 20 и 21 второго управляемого трансформатора. Выходная обмотка 22 подключена к выходу 23 устройства. Устройство работает следующим образом. На вход устройства (нсточник 13) подается опорное напряжение Ог, которое затем одновременно поступает па входные обмотки 14 и 15 первого и третьего управляемых трансформаторов. Напряжение с выходных обмоток 16 и 17 последних поступает на входы усилителей 6 и 11. На вторые входы усилителей 6 и 11 с входов 18 и 19 подаются входные напряжения U и Ну. Ноступающие на усилители напряжепия сравниваются и усиливаются после чего подаются на выпрямители 5 и 10 и затем соответственно на обмотки 4 и 9 управления. Нрп подборе конструктивных постоянных равными единице, условие равенства подаваемых на усилители 6 и 11 напряжений запишется соответственно .. . К. и. KjJ.U К AS - --- , где /Ci и -коэффициенты передачи соответственно первого и третьего управляемых трансформаторов. Одновременио входные напряжения V и Vy подаются на входные обмотки 20 и 21 второго управляемого трансформатора, размещенные в отверстии 12. Модуляц ;я магнитного сопротивления в двух перемычках этого отверстия происходит согласно выражениям (2) и (4). Следовательно, для выходного сигнала , реализ емого на выходной обмотке 22 второго управляемого трансформатора, можно записать вых-(..±,)(/С, + Л-,). Знак (-) имеет место когда, например, входные напряжения Vх, и Uу подаются на входные обмоткп 20 и 21 в противофазе. Подставляя в выражение (5) значения коэффициентов передачи из вырал ений (2) и (4) для выходного сигнала Увых получим вых-С( + ,)%(6) если сигналы и п Uy подаются в фазе, и U,, C(Ul-Vl,(7) когда сигналы U и Lly подаются в противофазе. В выражениях (6) и (7) через С обозначеноТаким образом, устройство дает возможность реализовать разность квадратов двух напряжений или квадрат суммы двух напряжений. Технико-экономическая эффективность устройства заключается в том, что наличие в сердечнике двух дополнительных отверстий с обмотками управляе.мого трансформатора, а так же дополнительного усилителя и выпрямителя позволило расширить область примепепия устройства. Несложный анализ показывает, что достижение того же результата известными устройствами связаио с большими материальными затратами. Формула изобретения Устройство для выполнения алгебраических операций, содержащее магнитопровод с тремя отверстиями, оси которых взаимно перпеникулярны, первый управляемый трапсформатор, входная и выходная обмотки которого размещены в первом, а об.мотка управления- во втором отверстиях магнитопровода, второй управляемый трансформатор, входные и выходная обмотки которого размещены в треьем отверстии магнитопровода, и последоваельно включенные усилитель и выпрямитель, ыход которого соединен с обмоткой управения первого унравляемого трансформатора, одсоедипепного входной обмоткой к источнику опорного напрян-сения, а выходной - к первому входу усилителя,, второй вход которого подключен к первой входной обмотке второго управляемого трансформатора и является первым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит дополнительны ус :11тель с подключенным к его выходу зыпрямителем и третий управляемый трансформатор, входная и выходная обмотки которого размещены в первом дополнительном отверстии магнитопровода, соосном его первому основному отверстию, а обмотка управления - во втором дополнительном отверстии магнитопровода, соосном его второму основному отверстию, входная и выходная обмотки третьего управляемого трансформатора подключены соответственно к источнику опорного напряжения и к первому входу дополнительного усилителя, второй вход которого соединен с второй входной обмоткой второго управляел ого трансформатора и является вторым входом устройства, обмотка управления третьего управляемого трансформатора подключена к выходу дополнительного )теля.

Источн ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ЛЬ391570, кл. G 06G 7/16, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 428395, кл. G Обо 7/16, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР №394805, кл. G 06G 7/16, 1972.