Устройство для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух напряжений Советский патент 1981 года по МПК G06G7/20 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Известно устройство для извлечени квадратного корня из суммы квадрато двух напряжений, реализующее алгори вычисления по приближенной формуле dl. у этого устройства недостаточная точность. Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее блок управления, усилитель постоянного тока, суммирующий усилитель, д;вухпозиционный переключатель и сглаживающий фильтр 2 . Недостатки прототипа - сложность структуры, а также недостаточная точность, определяемая ее зависимостью от стабильности коэффициенто передачи сумматоров и от точности блоков умножения. Целью изобретения являемся упро щение схемы и повышение точности. Поставленная цель достигается тем,что устройство для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух напряжений, содержащее блок управления, суммирующий усилитель, усилитель постоянного тока, сглаживающий Фильтр, двухвходовый коммутатор, первый вход которого соединен с инверсным выходом суммирующего усилителя, а выход соединен с входом сглаживающего (ильтра, содержит трехБходовый коммутатор, генератор пилообразного напряжения, и блок сравнения, причем первый вход трехвходового коммутатора соединен с первыми входами устройства и суммирующего усилителя, второй вход - с вторыми входами устройства и двухвходового коммутатора, третий вход - с выходом усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства. Выходы.генератора пилообразного напрягкения и трехвходового коммутатора подключены к соответствую1цим входам блока сравнения, выход которого соединен с входом блока управления, тактовый выход которого соеш1нен с синхронизирующим входом генератора пилообразного напряжения, Управляимци выходы первой группы блока управлени соединены с соответствугацими управляющими входами трехвходового коммутатора, управляющее выходы второй группы блока управления - с управляющими входами двухвходового коммутатора, выход усилителя соединен с вторым входом суммирующего усилителя. Блок управле1шя содержит элемент И, КЗ-триггер, два счетных триггера и генератор тактовых импульсов,выход которого, являющийся тактовым выходом блока, соединен с входом пер вого счетного триггера, прямой выход которого соединен с первым входом RS -триггера, второй вход которо го соединенный с разрешающим входом второго счетного триггера, является входом блока. Инверсный выход первог счетного триггера подключен к счетному входу BTOpoi-o счетного триггера и к первому «коду элемента И, вто рой вход KOTop.oio соединен с инверсным выходом второго счетного триггер Выход элемента И и прямые выходы К9-триггера и второго счетного триггера являются первой группой управляющих выходов,а прямые выходы К9 триггера и второго счетного триггера являются второй группой управля ющих выходов блока. На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - выполнение блока управления. Устройство содержит блок управления I, генератор 2 пилообразного напряжения, блок сравнения 3, трехвходовый коммутатор 4, двухвходовый коммутатор 5, сглаживающий фильтр 6 усилитель 7 постоянного тока, сумми рующий усилитель 8. Позициями 9 и 1 обозначены входы устройства; Блок управления 1 содержит генератор 1I тактовых импульсов, счетный три1гер 12, Вв триггер 13, счетный триггер 14, элемент И 15. Устройство работает следуюпд1м об разом. Сигналамц с блока управления 1 осуществляется периодический запуск генератора пилообразного напряжения 2. Сигналами с выхода блока управле ния 1 коммутатор 4 управляется так, что в первый период к входу блока . 4 сравнения 3 подключается первый вход 9 устройства, а во второй период подключаются второй вход 10 устройства и его выход. Коммутатор 7 управля ется так, что в первом периоде он подключен на время к входу 9, а во втором периоде на время fc - к выходу сумматора. Здесь к ц, ЧЧЧыХ где К - козф(})ициент пропорциональности напряжения генератора 2. Выходное напряжение суммирующего усилителя 8 --(Ш г Полагая коэффициент передачи усилителя постоянного тока 7 достаточно большим, можно считать постоянную составляющую напряжения на выходе сглаживающего фильтра 6 равной нулю: Ml -JMUBbix) Т Т где период генератора пилообразного напряжения. С учетом {-) и (2 получаем: jJi. (OitUBbix)(U9-U«.,) откуда ,- bbi)(- Vu - u Таким образом, устройство обеспечивает получение напряжения, пропорционального корню квадратному из суммы квадратов двух.входных напряжений. При этом на величину выходного напряжения практически не влияют изменение крутизны генератора 2 пилообразного напряжения и разброс параметров фильтра 6 благодаря компенсационному принципу работы. Повышение точности и сокращение аппаратурных затрат определяют технико-экономический эффект от использования изобретения. Формула изобретения 1. Устройство для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух напряжений, содержащее блок управления, суммирующий усилитель,усилитель постоянного тока, сглаживающий фильтр двухвходовый коммутатор, первый вход 5 которого соединен с инверсным выходо сумьшрующего усилителя, а выход соединен с входом сглаживающего фильтра отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, устройство содерткит трехвходовый коммутатор, генератор пилообразного напряжения и блок сравнения, причем первый вход трехвходового ком мутатора соединен с первыми входами устройства и суммирующего усилителя, второй вход - с вторыми входами устройства и двухвходового коммутатора, третий вход - с выходом усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства, выходы генератора пилообразного напряжения и трехвходового коммутатора подключе ны к соответствующим входам блока сравнения, выход которого соединен с входом блока управления, тактовый выход котррого соединен с синхронизирующим входом генератора пилообраз ного напряжения, управляющие выходы первой группы блока управления соединены с соответствующими управляющи ми входами трехвходового коммутатора, управляющие выходы второй группы блока управления соединены с управляющими входами двухвходового коммутатора, выход усилителя соединен с вторым входом суммирующего усилителя. 34 2. Устройство по п.1,0 т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит элемент И, Я5-триггер, два счетных триггера и генератор тактовых импульсов, выход которого, явЛЯЮ1ЦИЙСЯ тактовым выходом блока, соединен с входом первого счетнрго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом R -триггера, второй вход которого, соединенный с разрешающим входом второго счетного триггера, является входом блока, инверсный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу второго и к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго счетного триггера, выход элемента И и прямье выходы Я -триггера и второго счетного триггера являются первой группой управляницих выходов, а прямые выходы R9 -триггера и второго счетного триггера являются второй группой управляющих выходов блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 624238, кл. G 06 G 7/20, 1977. 2. Вычислительная техника,справочник под ред. Г.Хаски и Г.Корна. Энергия, 1964, т.1, с.587-589 (прототип) .

f

ffi

гот

j

/

Л-/