Импульсный интегратор Советский патент 1950 года по МПК G06G7/38 G06E3/00 

Изобретение относится к электрическим импульсным счетно-решающим устройствам, предназначенным для интегрирования дифференциальных уравнений вида

- - 2 / (О , (X,) k,(x:)R (х„),

где t - независимая переменная, f и if - аналитические функции, а mi н п - любые целые числа.

Известны интегрирующие устройства, предназначенные для интегрирования аналогичных дифференциальных уравнений.

Основным преимуществом описываемого интегратора является возможность ввода произвольного количества перемножаемых функций.

Задача построения интегратора может быть решена, если разработать звено, для которого

Здесь у - выходная величина звена, г. Xi к Xz - входные величины. Частным случаем подобного звена при 1(Х) - х является множительное звено, совмещающее функции множительного звена и нелинейного преобразователя (последний получается при .Г2 const).

На фиг. 1 изображена схема указанного звена; на фиг. 2 - принцип его работы.

Свет от источника / направляется оптической системой 2 на зеркальце шлейфа 3. По обмотке шлейфа протекает ток, пропорциональный первой входной величине х.-. Пучок света, отраженный от шлейфа, фокусируется в плоскости вращающегося профилированного диска 4. Профиль выбирается таким, чтобы отнощение дуги AD и СВ к длине окружности при радиусе дуги, равном Л, было пропорционально заy f(xi) -xz

№ 87381. - 2 -

данной фулкции f(h). Пусть пучок света фокусируется в точке М поверхности диска, отстоящей от центра Л на расстоянии h, пропорциональном Xi -(точную зависимость /i atg|3Ai можно учесть коррекцией функции )- .Световой поток прбходит на фотоэлемент 5 сквозь диафрагму 6 и оптическую систему 7 тогда, когда мимо диафрагмы проходит участок AD-CB дуги (величина фототока в функции времени /

показана на фиг. 2а). Отношение пропорционально отношению

дуги AD-СВ к длине окружности, т. е. заданной функции f(h) или f(X,). Импульсный усилитель 8 усиливает неременную составляющую фототока, имеющую вид импульсов (фиг. 26), и подает эти импульсы на вход триггера 9 (выходное напряжение триггера показано на фиг. 2в). Триггер управляет электронным ключом W, запирающим выход для второй входной величины , когда 6,„ 0, и пропускающим величину Х2, когда . Следовательно, выходная величина у в функции t представляется ступенчатой функцией (фиг. 2г); ее среднее значение будет

Уср - const Хз f(Xi).

Это среднее значение является выходной величиной.

Система может быть построена и для того случая, когда значения А. и Х2 могут быть отрицательными. При этом электронный ключ делается двухтактным, а триггер срабатывает на половине периода при f ( 0. Если / (xj) О, то Xj t« (фиг. 2); если же / (XjXO, то

1 4 Вообще /(TI) const)-5) . На выходе двухтактного

ключа получается напряжение, среднее значение которого пропорционально / (Xj)-X,,.

Принцип работы устройства не изменится, если заменить диск барабаном, укрепить на последнем лист бумаги, частично зачерненный тушью, но заданному закону расположить источник света, оптические системы, шлейф и фотоэлемент так, чтобы отраженный от поверхности бумаги свет падал на фотоэлемент.

Описанное устройство можно осуществить и с катодным осциллографом. Пригоден катодный осциллограф обычного типа. На пластины, отклоняющиеся по оси х, подается входное напряжение, а на пластины, отклоняющиеся по оси у - обычная резвертка. Светящееся пятно скользит по длине рамки. Очевидно, момент появления пятна из-за кромки соответствует величине функции f(x). Происходит преобразование величины f(x), аналогичное описанному.

Предмет изобретения

1.Импульсный интегратор с применением преобразования напряжений в относительное время импульсов, отличающийся тем, что, с целью интегрирования выражений, содержащих произведения функций, преобразование напряжения в относительное время импульсов фототока производится с помощью вращающегося функционального экрана, пересекающего пучок света, либо неподвижным функциональным экраном, установленным перед катодно-лучевой трубкой с обычной разверткой.

2.Функциональный преобразователь для импульсного интегратора по п. 1, отличающийся тем, что для смещения светового пучка по радиусу вращающегося функционального экрана применен осциллографический щлейф.

ч 12 /

Фиг. 2