Вычислительный прибор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА ЛИН (! 9) (3! ) 140

4(5!) G 06 G 1/04

1ОСУДАРСТВЕНН Й НОМИ ET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

4 .ИО 9д и4 ";. .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 3686818/24-24 (22) 06.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. N- 25 (72) E ° В. Бодянский, Б.И. Мовшиц, О.К. Илюнин, В.А. Коросташов, .

В.В. Свиридов и В.В. Сергейчук (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники им. акад. М.К. Янгеля и Ордена Трудового Красного Знамени завод чистых металлов им. 50-летия

СССР (53) 681.3(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

В 744617> кл. G 06 С 1/04> 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3566198/24, кл. G 06 С 1/04, 1983 (прототип). (54) (57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий планшет, на котором уста- новлен направляющий элемент, перпен.,дикулярно которому установлена подвижно первая линейка, вторую линейку, нить, один конец которой прикреплен к штифту, а другой — к натяжному приспособлению, движки, первый из которых установлен на направляющем элементе, а второй — на первой линейке, причем на втором движке установлена вторая линейка, и направляющий ролик, ось которого перпендикулярна плоскости планшета, о тл и ч а io шийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем определения корней нелинейных уравнений, описывающих вогнут1|е функции, в него введены третий и четвертый движки и третья линейка, установленная подвижно на направляющем элементе перпедикулярно ему, на третьей линейке установлен.третий движок, на котором закреплено натяжное приспособление, штифт закреплен на первом движке, а направляющий ролик, охватываемый нитью, установлен на четвертом движке, установленном на второй линейке.

116 6140

Изобретение относится к вычисли.тельной технике и может быть использовано для решения нелинейных уравнений, в частности для определения то* чек на оси полупроводниковых монокристаллов с заданными электрофизическими параметрами.

Известен вычислительный прибор, содержащий планшет, на котором пер- пендикулярно один другому располо- 1О жены два направляющих элемента, третий направляющий элемент, параллельный второму направляющему элементу, на втором и третьем направляющих элементах размещены две группы ползу-15 нов, в каждом из которых размещены линейки первой и второй групп, на первом направляющем элементе установлена линейка с прорезью, на которой закреплены ролики, охватывае- 20 мые нитью, прикрепленной своими кон- цами к штифту и к натяжному приспособлению (1) .

Недостатком данного прибора является ограниченный класс решаемых задач.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вычислительный прибор, содержащий план- З0 шет„ на котором перпендикулярно один другому расположены первый и второй направляющие элементы, на первом направляющем элементе перпендикулярно ему установлена подвижно первая ли- 35 нейка, вторую линейку, в которой выполнена продольная прорезь, нить, один конец которого прикреплен к штифту, а другой. " к натяжному приспособлению, движки, первый из кото- 40 рых установлен на первом направляющем элементе, и направляющие ролики, оси которых перпендикулярны плоскости планшета, причем второй и третий движки установлены на первой линей- 45 ке и втором направляющем элементе соответственна, на каждом из трех движков закреплен соответствующий направляющий ролик, вторая линейка прикреплена к второму движку перпен- 50 дикулярно первой линейке и в ее продольной прорези расположена ось тре-. тьего направляющего ролика, штифт закреплен на пересечении первого и второго направляющих элементов, на- -55 . тяжение приспособления закреплено на свободном конце второго направляющего элемента, а нить охватывае последовательно первый, второй и третий направляющие ролики (2) .

Недостатком известного прибора так-. же является ограниченный класс решаемых задач, поскольку с его помощью можно находить корни только выпуклых функций.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач путем определения корней нелинейных уравнений, описывающих как выпуклые, так и вогнутые функции, в том числе и задачу поиска точек на полупроводниковом монокристалле с заданными электрофизическими параметрами.

Поставленная цель достигается тем„ что в вычислительный прибор, содержащий планшет, на котором установлен направляющий элемент, перпендикулярно которому установлена подвижно первая линейка, вторую линейку, нить, один конец которой прикреплен к штифту, а другой — к натяжному приспособленищ, движки, первый из которых установлен на направляющем элементе, а второй — на первой линейке, причем на втором движке установлена вторая линейка, и направляющий ро" лик, ось которого перпендикулярна плоскости планшета, введены третий и четвертый движки и третья линейка, установленная подвижно на направляющем элементе перпендикулярно ему, на третьей линейке установлен третий движок, на котором закреплено натяжное приспособление, штифт закреплен на первом движке, а направляющий ролик, охватываемый нитью, установлен на четвертом движке, установленном на второй линейке.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого вычислительного прибора, на фиг. 2 — процесс поиска корня выпуклой и невыпуклой функции.

Прибор содержит планшет 1, на котором размещен направляющий элемент

2, первую 3, вторую 4 и третью 5 линейки, движки 61, 6, 6> и 64, направляющий ролик 7, штифт 8, нить

9 и натяжное приспособление 10.

Рассмотрим работу вычислительного прибора на примере решения задачи оторцовки полупроводниковых монокристаллов.

На стадии механической обработки полупроводниковые монокристаллы подвергаются прежде всего процедуре

1166 оторцовки, которая заключается в отделении частей монокристалла, характеристики которых, например значение удельного электрического сопротивления р, выходит за пределы допустимых значений.

Проведенные исследования позволили установить монотонный характер изменения {} вдоль продольной оси монокристалла (координата:Л на фиг.2), 1{} при этом характеристика может быть аппроксимирована для различных типов полупроводников, как выпук лыми, так и вогнутыми функциями.

Кроме того, известно, что на концах монокристалла расположены участки с бракованным материалом, размеры которых не превышают определенной > величины Д . Таким образом, удаление части слитка размером не более Ь гарантирует отсутствие потерь качественного материала. Неаналитический характер изменения вдоль продольной рси слитка не позволяет найти координату требуемого сечения аналитическим;э5 путем, что приводит к необходимости применять итерационные методы.

140 4 навливается в положение, соответствующее х{. Далее измеряют удельное сопротивление на вновь полученном торце и значение P . — p откладывают на планшете 1 с помощью второй линейки 4.

Далее перемещают движок 6 с линейкок 4 право до тех пор, пока нить 9, закрепленная одним концом на штифте

8, а другим — натяжным приспособлением 10, не пройдет через отметку на планшете 1. Вновь полученное положение движка 6 с линейкой 4. соответствует координате второго реза х>, После проведения второго реза и замера полученного удельного сопротивления л на планшете 1 с помощью линей1-г ки 4 отмечается значение, соответствующее(2 -р <. Далее движок 6 с линейкой 4 опять передвигается вправо до тех пор, пока нить 9 не пройдет через вторую отметку на планшете 1.

Процесс продолжается до тех пор, пока не будет выполнено условие „-.D о вГ> т.е. последняя отметка будет проставлена на планшете 1 на уровне линейки 3.

Вычислительный прибор работает сле- дующим образом, Направляющий элемент 2 и вторая линейка 4 проградуированы в значениях, соответствующих р от 0 до } соответствующего максимально возмож1 ному удельному сопротивлению для данной группы полупроводников, первая35 линейка 3 и третья линейка 5 проградуированы в миллиметрах от 0 до L соответствующего максимально возможной длине монокристалла. Первый дви жок 6} устанавливается в положение 40 соответствующее удельному сопротивлению иа левом торце необработанного слитка, третья линейка 5 устао навливается в положение р соответствующее удельному сопротивлению на 45 правом торце необработанного слитка, первая линейка 3 устанавливается в положение 2,„, соответствующее требуемому значе ю удельного сопротивления, движок 6 устанавливается в ио-50 ложение 6, соответствующее длине данного слитка, движок 6 — в крайнем левом положении, движок 6{ - в край ием нижнем положении.

Для поиска корня выпуклых функций 55 .. первый ряд монокристалла производит- ся на расстоянии х,= а от левого конца монокристалла. Движок 62 устаТаким образом, предлагаемый вычислительный прибор позволяет решить задачу поиска корня выпуклой функции с помощью итерационной процедуры вида (t>,-t>p) х„, ха=

J o Pn-q где. }1 — номер итерации. Процесс поиска иллюстрируется фиг. 2 (последовательность х, х, х., х, }. Для поиска корня вогнутой функции движок

6 устанавливается так, чтобы нить

9 имела наименьшую длину (образовала прямую линию). Это положение соответствует положению первого ре( за х . Далее движок 6 с роликом 7 устанавливается в положение соот-!

Э ветствующеер- 2„„„, и в точке пересечения нити 9 с первой линейкой 3 на планшете 1 делается отметка, которая соответствует координате второго реза х . После проведения реза движок 6 устанавливается в положе2 ние х, а движок 6 с роликом 7

2 в положение, соответствующее - P },.

Новая точка пересечения нити 9 с линейкой 3 даст координату реза х

В таком режиме работы прибор реализует итерационный алгоритм поиска корня вогнутой функции-вида

1166140

Процесс пояска иллюстрируется фиг.2 (последовательность х, х, х ).

Данное устройство обладает расширенными функциональными возможностями, просто в изготовлении, дешево в производстве и беэ значительных затрат может быть установлено на каждом рабочем месте. Этим определяется его технико-экономический эффект.

1166140

Редактор С. Лыжова

Заказ 4312/45 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

>а

3Ъ

4»

Составитель И. Шелипова

Техред М.Гергель Корректор А. 06ру ар

Филиал ППП ."Патент" ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4