Множительно-делительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G7/16 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых вышслительных машинах и устрс ствах для автоматического регулирования и управления..

Известно аналоговое множительнеиделитепьное устройство, содержащее усилитель постоянного тока, широтно-импульсный модулятор, импульсные делители напряжения, блок перемножения и ряд вспомогательных элементов ,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является множнтельно-делительное устройство, содержащее схемы сравнения, первые входы которых являются входами устройства, последовательно соединенные генератор опорного иапряжёния и первьй интегратор, выход которого соеда нен со вторыми входами схем сравнения, выходами подключенных к блоку управлеиня, ключ, управляющий вход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен со входом генератора опорного напряжения, реверетвный счетчик, двоичный умиожитель частоты и управляемый делитель частоты 12,

Известное устройство характеризуется сложностью.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит второй интегратор, переключатель, блок сложедая и блок вычитания, управляемый делитель напряжения и умножители, причем выход ключа через переключатель соединен со входами интегратора, выход которого является выходом устройства и соединен с одним входом первого умножитепя, другой вход которого соединен с генератором опорного напряжения, а выход первого умножителя через последовательно соединенные блок сложения и блок вьь читания соединен со входом ключа, причем выход блока вычитания соединен с другим входом бж)ка сложения, выход первого И1пегратора через последовательно соединенные второй умножитель и управляемый делитель напряжения соеаднен с другим входом блока вычитания, другой вход второго умножителя соединен с выходом ключа, а третий и четвертый выходы бпока управления соединены с упрадляемымн входами переключателя и управляемого делителя напряжения. На чертеже представлена структурная схема множительно-делительного устройства.: L Устройство состоит из генератора 1 опорного напряжения, первого и второго интеграторов 2 и 3, схем сравнения 4, блока управления 5, умножителей 6 и 7, управляемого делителя 8 напряжения, блока сложения 9, блока вычитания 10, ключа 11 и переключателя 12, Выход генератора 1 опорного напряжения соединен со входалмй умножителей 6 и 7 и входом интегратора 2,« вШЪДкЪТЮрОГО подключен )К одному из ВХО; дов каждой схемы сравнения 4. Другие вxoiibi схем яеляюгся входами устройства, а выходы подаслючены: к блоку управления 5, выходы кс торого через клк)Ч И и 11Ш1её черГёз;Нёрёйлючатель 12 соединены со входами интегратора 3, Выход интегратора 3 является выходом устройства и одновременно подключен ко входу умножителя 6, вькбд котфогб поДклнИен Ко входу блока сложения 9, выход которого через блок вычитания 10 соединен со вторым своим входом и вторым входом ключа 11, вьйЬШмоЬедйиёнйого со вторым входом умножителя 7„ Выход умножителя 7 соединен с утфавляемым делителем 8 напряжения, второй вход которого подключен к вькоду блока управления 5, а выход ЙОвторому входу блока вычитания 10. Предложенное устройство выполняет-операции типа u«:.u...u ч. П У 4i fz где Ux, Uxj, ... %m- род-; ные величины, о()означенные в порядке возрастания их абсолютных величин (для удобства изложения), то ecTb|Ux i .,. lUxnin lUij,i ... |U(/n,}. Блок 5 управляет ключом 11, йереключателем 12 и задает коэффициент О деления делителя 8, По команде с вы хода блока 5 занусается генератор 1, и опорное напряжение Оо подается йа входы интегратора 2.И умножи еля 6, Напряжение 0 (t) на выходе интегратора 2 в течение пертода описывается уршнешем: Ui (t) k.Uot,(2) где k| - коэффициент пропорциональности. Это нййряжение подается на вхОдь умнОяйтеля 7 и вторые эходы схем сравнения 4. На выходах схем сравнения 4 формируйтСя сигналы дли геяьностью ТХ,Р Ux, p-Ux... Тх ,) Tyi; р ,, % Р % 9w Р- . которые поступают на входы блока 5. Напряжение Уб (t) ця выходе умножителя 6 определяется из вьфажения: Ue (t) .(t),(3) де Uj (t) - напряжение, подаваемое с выхода нтегратора 3 на второй вход умножителя 6, j - коэффициент тфопорционал.ьностн. Далее апряжение U (t). гюдается на первый вход блоа сложения 9, на второй вход которого подаетя напряжение Ui о (t) с выхода блока вычитаия 10. Напряжение UgCt) с выхода блока слоения 9 равно: U9(t) U6(t) + U,o(t)(4) Напряжение 1)9(1) подается на первый вход лока вычитания Ш, на второй вход которого одается напряжение Ue(t) с выхода управлямого делителя 8, Напряжение Uio(t) на выхое блока вычитания 10 определяется из выражеия:U,o(t) U9(t) -DsCt)(5) Напряжение Ug (t) равно: u8(t);;5.M t(6) где U7(t) - напряжение, подаваемое с вькода умножителя 7 щ вход управляемого делителя 8, Напряжение и7 (t) определяется выражением: ..-, -. U,(t);k2-Uj(t).U,,(t)(7) Из выражений (4) и (5): U9(t) УбО) + U,{t) - UsCt), то есть иЛО U8(t) : ,: С учетом (2), (3), (6) и (7) ./ .. WUoUsCt) llJiUliSzJJjLL(tL -..- 3 Откуда Uii(t) а , ,,.4 ;.,,:.../. k,.t ;:.- . л Рассмотрим работу устройства дпя случая, когда необх:бдамОполз«1иТь Произведение величин 1Ц, Ux.. Ux. ,- Через время to после з;апуска генератора 1 блок 5 устайавдибает коэффициент деления у равляемого делителя 8, равный д, открывает ключ П подаЛючая его выхОд к прямому ВХОДУ интегратора 3, В теЧейНе «Гйтервала времени t - на вход интегратора 3 подается сигнал Un(t) .-11:иШ1 k,.tk,.t Напряжение УЗ (t) на выходе интегратора 3 увеличгоаеТся в соответ,ствии с выражением: 1 1-или U3(t) Uo + k, I dt Uo + Tn.UsCt) В момент времени t Txj блок 5 устанавливает новое значение коэффициента а - (-), и, слеЙОвательШ, напряжение Ui 1 (t) на входе интег-. ратора 3 становится равным Ui i (t) 1, t В момеНт времени t TX коэффициент деления становится равным (п-2), в момент времени t Txj- (n-3) и т.д.

В момент око}П(ания интервала Ix,, напряжение на выходе интегратора 3 равно:

., .,.Uy

и., (t)

В случае когда устройство выполняет операцию деления на произведение величин , Uy ,.. Ui блок 5 переключает выход ключа П на инверсный вход интегратора 3 и выражение (8) принимает вид: .Ю

rrt

, 1

U3(t)

т

Ut,- U4j... и.,

в общем случае, когда устройство выпол няет операцию, определяемую выражением {), 15 блок 5 устаиавлива(вт значение козффищента деления

а |п1 - mj J,

где Oj - количество еще не сработавших схем. сравнения 4 по входам Ux, Ux,... Uy , mj 20 количество еще не сработавших схем сравнения

4 по входам Ui/j( , Uy, зшисимости рт знака разности (nj-mv) блок 5 переключает выход ключа 11 либо на прямой вход интегратора 3 (nj mj ), либо на ий- 25 версный вход интегратора, 3 (nj mj ), Тогда в общем случае напряжение U3(t) на выходе интегратора 3 по окончании преобразования определяется выражением:

;-%/ . --°

H(t)ii,i: .J (n-гnj м.д9)

3о mprn- i e

где Tj И T|,.j V- два ближайщих по дпитель- нрсти временных интервалов, в пределах разности которых коэффициента равен (п1 - mj ). Решение интегрального уравнения (9) имеет вид

UHt) Uo-tf-: p() U,, ух,...р;,

„ vi, ,V ,. Mxo

u.f,-u... u.,n,V

Спедовательно, за время одногр периода paботь интегратора 2 напряжение на выходе устройства определяется выражением (О, то есть про- 45

6

порционально большому количеству сомножителей.

Формула изобретения

Множительно-де;1ительнре устройство, содержащее схемы сравнения, первые входы которых являются входами устрюйства, последовательно .Соединенные генератор опорного напряжения и , первь1й интегратор выход которого соединен СР втррыми входами схем сравнения, выходы схем сравнения подключены к блоку управления, ключ упрайляюший вход которргр соединен с первым выходом блрка управления, втррой выход КРТРррго соединен со входом генератора опорного напря:же1тоя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит второй интегратор, переключатель, блок сложения и блок вычитания, управпяемьщ делитель напряжения и умножители, причем выход ключа через переключатель соединен со входами инт грйтора, выход которого является БыХрдЬм устройства и соединен с одним входом первого умножителя, Другой вход которого сбёдйнек с генератором опорного напряжения, а выход нервогр умножителя через последовательно соедаиенйые блок сложения и блок вычитания соединен со входом ключа, причем виход блока вычита1тя соединен с другим входом блока сложения, первого интегратора чере:з прследовательно соедине) второй умножитель и управляемый делитель напряжения соединен с другим входом блокавычитания, другой вхОд второго умйо:якителя соеданеи с ВЫХРдом ключа, а третий и четвертый выходы блока управления соединены; с управляемыми входами переключателя и управл 1емого делителя напряжения. . , - . Источники информации, принятьге 1во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 337789, Kfi. G 06 G 7/16, 1971.

2,Заявка № 2337923/18-24, кл. G 06 G 7/16, 1976, по которой принято положительное решение о выдаче автррскрго свидетельства.

-f-,. :,-if -- .. I

:..di5ji t pt-..-i

674043

-ЦТ - ff -43-Н

5:.. Й..

H H Ш

г т т j