Аналого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня Советский патент 1982 года по МПК G06J3/00 G06G7/20 

I

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известны устройства для извлечения квадратного корня,содержащие генератор импульсов, схему сравнения, счетчики, элемент И, а также линейные цифровые делители напряжения |l.

Из известных устройств для извлечения квадратного корня наиболее близким по технической сущности к 1предлагаемому является устройство, содержащее схему сравнения, один вход которой подключен к источнику входного сигнала, а выход - к одному входу ключа, другой вход которого соединен с генератором импульсов, выход ключа соединен с входом счетчика, выход которого подключен к входам линейных цифровых делителей напряжения, выход каждого делителя подключен к шине опорного напряжения последующего делителя, а выход последнего делителя подключен к второму входу схемы сравнения ,2.

Недостатком известных устройс:тв является наличие изменяющегося опорного напряжения на одном из делителей напряжения. В результате этого влияние на точность линейного делителя остаточных напряжений ключей, входящих в линейный цифровой делитель напряжения, увеличивается при малых значения: с опорного напряжения .д

Цель изобретения - повышение У

10 точности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчик, схему сравнения, первый вход которой является входом устройства,

IS второй вход через масштабирующий усилитель подключен к выходу линейного цифрового делителя напряжения, а выход - к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с

20 генератором импульсов, дополнительно введены сумматор и триггер, причем счетный вход триггера соединен с выходом элемента И, а выход триг393гера - с входом счетчика, выход кото рого соединен с входом сумматора, синхронизирующий вход которого соединен с выходом элемента И, а выход с входом линейного цифрового делителя напряжения, выходы триггера и сметчика являются цифровым выходом устройства. На чертеже представлена блок-схема аналого-цифрового устройства дг1я извлечения квадратного корня. Аналого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня содержит генератор 1 импульсов, триггер2. счетчик 3, схему k сравнения, элемент И 5, сумматор 6, масштабирующий усилитель 7, линейный цифровой делитель 8 напряжения. Вход схемы сравнения является входом 9 устройства, выходы счетчика и триггера являются цифровы выходом 10 устройства. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии счетчик 3 сумматор 6 и триггер 2,очищены. На вход схемы Ц сравнения подается напряжение Uy. На выходе схемы k сравнения имеется разрешающий потенциал и импульсы с генератора 1 импульсов проходят через элемент И 5 на счетный вход триггера 2, а также а синхронизирующий вход сумматора 6. Триг гер 2 уменьшает частоту поступающих импульсов в два раза, поэтому на каждое изменение состояния счетчика 3 сумматор 6 производит сложение его состояния с содержимым сумматора дважды. В первом случае прибавляется значение числа п, а во втором п + 1. Таким образом, при увеличении числа в счетчике п на единицу, число в сумматоре увеличивается на величин 2п + 1, т.е. на сумматоре формируются числа, являющиеся квадратами значений состояния счетчика по формуле 2. а (п + 1) п +2п+1 Линейный цифровой делитель 8 напряжения преобразует число на сумматоре 6 в напряжение UQ, которое через масштабирующий усилитель 7 посту пает на схему k .сравнения. В момент равенства U к(п+1), где к - коэффициент пропорциональности регулируемый масштабирующим усилитеriL M 7; (п1-1) - число на счетчике 3; (п) - число на сумматоре 6, схема k сравнения выдает запрещающий потенциал на элемент И 5, прекращая прохождение через нее импульсов с генератора 1 импульсов. Число, записанное в счетчике 3, будет пропорционально результату извлечения квадратного корня, дополнительная информация о котором содержится в состоянии триггера 2. Триггер 2 является таким образом дополнительным двоичным разрядом значения корня. Это увеличивает точность определения квадратного корня. Количество знаков после запятой выставляется масштабирующим усилителем 7. Поскольку в сумматоре записываются числа, являющиеся квадратами значений состояния счетчика, то предлагаемое устройство может быть использовано и как квадратор. При этом вход цифрового делителя напряжения должен быть соединен с выходом счетчика. Цифровым выходом всего устройства будет выход сумматора, Использование в устройстве новых элементов - сумматора и триггера выгодно отличает предлагаемое аналогоцифровое устройство для извлечения квадратного корня от известного. Это преимущество заключается в повышении точности определения квадратного корня, а также в увеличении диапазона работы устройства. Формула изобретения Аналого-цифровое устройство для извлечения квадратного корня, содержащее счетчик, схему сравнения, первый вход которой является входом устройства, второй вход через масштабирующий усилитель подключен к выходу линейного цифрового делителя напряжения, а выход - к первому входу эле мента И второй вход которого соединен с генератором импульсов, о т л йчающееся тем, что,с целью повышения точности, оно содержит сумматор и триггер, причем счетный вход триггера соединен с выходом элемента И, а выход триггера - с входом счетчика, выход которого соединен с входом сумматора, синхронизирующий вход которого соединен с выходом элемента И, а выход - с входом линейного цифрового делителя напряжения, выходы триггера и счетчика являются цифровым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N- А28401, кл. G Об G 7/20, .

2.Авторское свидетельство СССР ff 369578, кл. G 06 G 7/20, 19б9

(прототип).