Способ вычисления функции Советский патент 1978 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к области вь числительной техники и может быть использовано в измерительной технике, ра циолокационной технике, аналоговых счетно-решающих устройствах. Функция -д - широко распространена в технике. Эта функция используется, например, в измерительной технике - для подсчета коэффициента модуляции радиосигнала, относительных погрешностей и т.п., в радиолокации - для нормирования сигналов угловых ошибок в станциях сопровождения и в других случаях. Здесь под А и В понимаются независимые переменные, заданные в рассматриваемом случае в виде однополярных напряжений. Известный способ реализации этой функции, как и других сложных функций, основан на использовании элементарных операций - сложение, вычитание, деление Ij . При этом сигналы А и В сначала складывают (А + В ), вычитают (А - В) и делят разнсх:ть на сумму ( §- ). Недостаток этого способа заключается в том, что при значениях А и В, близких друг к другу, делимое (А - В) имеет малую величину, которая в зависимости от соотношения А и В может менять знак а деление малой знакопеременной величины приводит к значительным погрешностям. Известен способ вычисления функции : -, основанный на формировании сигналов, пропорциональных величинам Аи В, и их суммировании 2 . Это способ позволяет уменьшить погрешность решения при близких значениях А и В. Сначала складывают А и В: (А + + В), порознь находят д - и - , инвертируют-г п:- и складывают А-В L L..i ( J А+В А+В I А+Ь/ А-(-В При этом каждое делимое А и В имеет величину, не близкую к нулю, и погреш™ ность деления будет меньше, чем прн целении их разности, т.е. малой величины Этот способ и принят за прототип, так как в наибольшей степени удовлетворяет .поставленным требованиям. Недостатки прототипа - недостаточная точность и повышенная сложиость реализации способа, так как он содержит аве нелинейные, операции (целение). Целью изобретения является упрощени и повышение точности вычис ления. Для достижения цели формируют послецовательность импульсов, длительность KOTopbix пршюрциональна величине А, а паузы между ними пропорциональны величине В, выделяют постоянную составля ющую сигнала, вычитают ее из сформ|1ро ванной последовательности импульсов, разделяют отрицательные и положительны импульсы результирукмчего сигнала, фикс их и суммируют. На фиг. 1 изображена блок-схема yci ройства. Служащая для пояснения предложенного способа} на фиг. 2 - временные диаграммы. Автогенератор прямоугольных импульсов 1 формирует последовательность пря моугольных импульсов фиксированной амплитуды, при этом длительность импульсов линейно управляется входным сигнало В, а длительность пауз - входным сигнало А. Форма импульсов представлена на фиг. 2а, Здесь 1ц - длительность прямоугольного импульса; она, как указано выше, пропорциональна входному сигналу В, т.е. 1 у «: КЬ (здесь и оалее К - коэффициент пропс циональности); 1„ - длительность паузы, она пропогшиональна входному сигналу А, т.е. 1 п V А . Далее из этого сигнала фильтром 2 (фиг. 1) выделяется постоянная составляющая. Форма результирующего сигнала представлена на фиг. 26. Для этого сигнала справедлив принцип равноплошадности относительно нуля, т.е. импульс так устанавливается относительно нулевой линии, что в пределах периода площадь части сигнала равна площади отрдаиательной части сигиала. Если положительную часть амплитуды импульсов обозначить tT , а отрицательную 1Г , амплитуду всего сигнала U , принцип равноплощадноо ти выливается в эависимсють: t,--u.t«.-ir-. Так каки-11 и.. то Т И - tl-. Подставляя это в исходное равенство, меем (a--u-)«C«.iJ-, 1,U.U-(), ткуда Vu V читывая, что t..KB К() налогично для ТГ. 1,г.1:„1г-, U ir-TI, (u-4J). ешая относительно Ц , имеем: читывая, что 1 „ « Ц А имеем: К-А-Ч А «() АТв Таким образом, величина положительных импульсов tt) пропорциональна А отрицательных (И) с уч&том знака - - ) Затем положительные и отрицательные импульсы выделяются и запоминаются, например, разнополярными пиковыми детекторами 3 (фиг. 1), после чего они суммируются сумматором 4. Напряжение с выхода сумматора tl 1% беэ учета масштабного коэффициента сумм - тора) равно: А / S А-Б и SblJC А+Ъ Ч Д+В/ AtB , как указано выше, величина постоянная, поэтому оно войдет как масштабный Коэффициент. Следовательно, выходное напряжение будет представлять искомую Оценивая применение этого способа ь аппаратуре, можно заметить, что ген&р1фование прямоугольных импульсов с управляемыми длительностями импульсов и пауз является достаточно простой операцией, легко осуществимой в с высокой точностью на базе существующих интегральных схем. Фильтрация постоянной составляющей, например Т С -цепью, разделение положительной и отрицательн частей импульсов и их запоминание, например, с помощью циодов и конденсаторов, суммирование, например, на резисторах являются элементарно осуществимыми и в сумме более простыми, чем в суи1ествующих устройствах аналогичног назначения. Формула изобретени Способ вьтисленкя функции -4-А В основанный на формиров-аиии сигналов, пропорциональных величинам А и В, и их суммировании, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыше656 НИН точности вычисления, формируют поолецовательность импульсов, длительность которых пропорциональна величине А, а паузы между ними пропорциональны величине В, выделяют постоянную составляющую сигнала, вычитают ее из сформированной последовательности импульсов, разцеляют отрицательные и положительные импульсы результирующего сигнала, фиксируют их и суммгфуют, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Жилинскас Р. П. Измерители отношения в радиоизмерительной технике , Советское радио М., 1975. 2.Коган Б. Я, Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования, Госиздательство физико-математической литературы, 1959, с. 319328.

а

Га м8

Т„«я4

и