Делительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G7/161 

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Одно из известных устройств, предназначенных для выполнения операции деления, содержит компаратор, накопительный конденсатор и ключевые элементы 1. Недостатком этого устройства являются относительно малые функциональные возможност Из известных устройств наиболее близким к предложенному является делительное устройство, содержащее широтно-импульсный модулятор, к одному входу которого подключен ОД1Ш вывод первого ключевого элемента, выход широтно-импульсного модулятора является выходом делительного устройства, усилительный блок, между входом и выходом которого под ключен интегрирующий конденсатор, вход усилительного блока через последовательно соединенные второй ключевой элемент и масштабны резистор присоединен к источнику сигнала-делителя, между входом и выходом усипителыю го блока подключен маси табный резистор обратной связи, источник сигнала-делимого 2. Это устройство выполняет только операцию деления и с его помощью невозможно смоделировать математическую операцию извлечения Корня квадратного из отношения двух сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможнос1ей, за счет выполнения операции извлечения корня квадратного из отношения двух сигналов. Это достигается тем, что, в npej.uiaraeMoe делительное устройство введены первый и второй дополнительные масштабные резисторы, выход источника сигнала-делимого через первый дополнительный масштабный резистор соединен со вторым входом широтно-импульсного модулятора, выход усилительргого блока через второй дополнительный масштабный резистор подключен ко второму выведу первого ключевого элемента, выход широтно-импульсного модулятора соединен с управляющими входами первого и второго ключевых :)лементов. Функциональная схема предложенного делительного устройства, изображена на чертеже, где обозначены первый дополнительный масшт ный резистор 1, масштабный резистор 2, первый и второй ключевые элементы 3 и 4, маештабньш резистор обратной связи 5, интегриру щий конденсатор 6, усилительный блок 7, вто рой дополнительный масштабный резистор 8, широтно-импульсный модулятор 9, источник си нала-делимого 10, источник сигнала-делителя 1 выход 12 делительного устройства. Делительное устройство работает следующим образом. Под действием токов, поступающих на входы широтно-импульсиого модулятора 9, на его выходе формируется последовательность импул сов натфяжения. Значение тока, поступающего на второй вход цшротно-импульсного модулятора 9 от источника сигнала-делимого 10 равно -3 Р i где 3 1 -- ток второго входа щиротно-импульс. ного модулятора 9; Ui - напряжение источника сигнала-делимо го 10; RI - со1фотивление первого д /полнительно го масштабного резистора 1. Среднее.значение тока, поступаюи1его на вхо усилительного блока 7 от источника сигналаделителя 11, равно ,, :i. В г-1. где J2 - среднее значение тока входа усили тельного блока 7; DZ - напряжение источника сигнала-делителя И; 9 - относительная продолжительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 9; R2 - сопротивление масштабного резистора 2. Усилитапьный блок 7 вместе с масштабным резистором обратной связи 5 и интегрирутощим конденсатором б представляет собой фильтр низких частот. Поэтому напряжение на выходе усилительного блока 7 практически постоянно и равно 1 напряженке на выходе усилительного блока 7; сопротивление маспиабного резистор обратной связи 5. Средлее значение тока первого входа (ют но-импульсного модулятора 9 равно среднее значение тока первого входа щиротно-импульсного модулятора ; сопротивление второго дополнительного масиггабного резистора 8. С зчетом выражений (2) и (3) с точностью до знака получим ,0 Примем во внимание, что в установиви1емся режиме сумма токов первого и второго входов цшротно-импульсного модулятора 9 равна нулю. Тогда, приравнивая выражения (1) и (5) получимB.UL и. К. При условиии равенства второго члена правой части выражения (6) единрще, получим . и Таким образом, из выражения (7) следует, что на выходе 2 делительного устройства формируется периодическая последовательность прямоугольных импульсов с относительной гфо должительностью, равной корню квадратному из отнощения входньгх ситналов. Формула изобретения Делительное устройство, содержащее широтно- импульсный модулятор, к одному входу которого подключе} один вывод первого ключевого элемента, выход широтно-импульсного модулятора является выходом делительного устpoffCTBa, усилителып11Й блок, между входом и выходом которого подключен интегрирующий конденсатор, вход усилительного блока через последовательно соединенные второй ключевой элемент и масштабный резистор присоединен к источнику сигнала-делителя, между входом и выходом усшштельного блока подключен масштабный резистор обратной связи, источник сигнала-делимого, отличающееся тем, что, с целью рас пирения функциональных возможностей, за счет выполпения ог1ераШ1и извлечения корня квадратного из соотно1пения двух сигналов, в него введены первый и дополнителып)е масштабные резисторы, выход источника сиг-нала-делимого через первый дополнительный маспгтабный резистор соедиг сн со вторым входом диротно- М гу;гьсного модулятора, выход усилительного блока через второй дополнительный масштабный резистор поцк;иочен ко второму вьгводу иервог-о ключевого элемента, выход широтно импульсного модулятора соединен с управляющими входами первого и второго ключевых элементов. Источники информации, 1финятые во внимание при экспертизе

6980076

1.Патент США № 367661, кл. 235 193. 1972.

2.Заявка ЯпонииNM9-12779, кл. 97 (8) В 2. 1974 (прототип).