Патент ссср 413493

 

О П И-C- -Ж-"Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4I3493

Сова Совет@ей

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 21.IV.1972 (№ 1776776/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 6.VI.1974.Ч. Кл. G 06g 7/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

УДК 681.335 (088.8) А. И. Забарный и конструкторско-технологический институт

Министерства коммунального хозяйства

Украинской CCP

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно устройство для извлечения квадратного корня, содержащее генератор тактовых импульсов, два дискретно аналоговых интегратора, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно ключа и интегратора, широтно импульсный модулятор, блок сравнения и триггер управления.

Предлагаемое устройство отличае1ся от известного тем, что, с целью повышени» точности работы устройства в него введены логический элемент «И» и дифференцирующая цепь с формирователем импульсов стабильной длительности на выходе, подключенным к управляющему входу ключа первого дискретно аналогового интегратора, вход дифференцирующей цепи соединен с выходом широтно импульсного модулятора, соединенного с управляющим входом ключа второго дискретно аналогового интегратора, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, вторым входом соединенного с первым входом устройства, выход блока сравнения соединен со входом триггера управления, выход которого подключен к первому входу логического элемента «И», вторым входом подключенного к генератору тактовых импульсов, выход элемента «И» соединен с первым входом широтно импульсного модулятора, втоАвтор изобретения

Заявитель Научно-исследовательский городского хозяйства рой вход которого соединен с выходом первого дискретно аналогового интегратора, а сигнальные входы ключей обоих дискретно аналоговых интеграторов соединены с соответствующими входамн устройства.

Блок-с. ема устройства для извлечения квадратного корня представ, чена на чертеже.

Установочный вход триггера 1 соединен с клеммой «Запрос», выход — с одним нз Вхо10 дов схемы совпадени» (элемента «И») 2. Второй вход этой схемы соединен с выходом генератора тактовых импульсов 3.

Ждущий широтно импульсный модулятор 4 по входу запуска соединен с выходом схсмы

lS совпадения 2, а по входу управляющсго напряжения — с выходом дискретно аналогового интегратора 5, выполненного на ключе и интеграторе. Вход управления ключа дискретно аналогового интегратора 5 соединен с выхо20 дом последовательной цепочки блоков: дифференцирующей цепочки G и ждущего одновибратора стабильной длительности 7,— подключенной к выходу широтно импульсного модул»тора 4, сигнал с которого подан также

2S на вход управления ключа дискретно аналогового интегратора 8. В состав дискретно аналогового интегратора 8 также входят ключи и интегратор. Выход интегра" îðà 8 подключен к блоку сравне1шя 9, импульсный выход ко30 торого подан на второй установочный вход

413493

10 и=

U„ã

Uv ккк

30 триггера, вход опорного сигналя блока сравнения соединен с клеммой входа сигнала подкоренного числителя, а входы сигналов сомножителей подкоренного знаменателя подключены ко входам ключей первого и второго дискретно аналогового интегратора соответственно.

В исходном состоянии сигнал с выхода триггера 1 обеспечивает сброс на «нуль» обоих дискретно аналоговых интеграторов 5 и 8.

По сигналу «Запрос» триггер переключается так, что появляется сигнал на левом его выходе и схема совпадения 2 пропускает импульс с выхода генератора тактовых импульсов 3 иа вход запуска широтно импульсного модулятора 4 (ШИМ). С выхода широтно импульсного модулятора импульс минимальной длительности, соответствующий нулевому уровшо сигнала по управляющему входу шиpoTfIo импульсного модулятора, через дифференцирующую цепочку б запускает формирователь 7 ичпульсов стабильной длительности, импульс выхода которого включает ключ на входе дискретно аналогового интегратора 8.

Вследствие этого уровень выходного сигнала дискретно аналогового интегратора 8 возрастает на: где К1 — постоянная интегратора 8; U — уровень входного сигнала интегратора 8; т — длительность выходных импульсов одповибратора. Теперь при поступлении на вход запуска второго импульса с выхода схемы совпадения

2 длительность выходного импульса широтно импульсного модулятора составит: 1 — Кг К1 1 о1 где К2 — коэффициент преобразования широтно импульсного модулятора. Задний фронт выходного импульса широтно импульсного модулятора опять запускает одновибратор и напряжение на вы оде дискретно аналогового интегратора получит новую добавку. Соответственно возрастет и длительность выходного импульса широтно импульсного модулятора.

Длительность i-того и1мпульса широтно-импульсного модулятора можно записать тяк:

-., — К,К,U,,. .

Поступающие в дискретно аналоговый интегратор 5 импульсы с выхода широтно импульсного модулятора управляют ключом на входе интегратора. Выходной сигнал интегратора

5 в этом случае представляет собой ступенчатый сигнал. Вершины ступенек располагаются в точках, амплитуда которых связана с номером входного импульса квадратичной зависимостью. Действительно с — Кз . г 1 где Кз — постоянная интегратора 5.

Предположим, что момент сравнения выходного сигнала интегратора 5 с уровнем входного сигнала У„., подаваемого на вход блока сравнения, произойдет в момент поступления и-orо импульса. Запишем это условие: и и

U<, n. = К, У,;„= — К,К,К, U,nU, =

=К, К,.К, UU, + .n=

2 3 Кг К1 о 1 " 2 ох откуда определяется n — количество импульсов на выходе предложенного устройства:

Таким образом, предложспное устройство

20 решает поставленную задачу извлечения квадратного корня из сигнала, заданного уровнем напряжения, и, кроме того, выполняет дополнительно операцию делспия входного сигнала на произведение еще двух аналоговых сигпа25 лов в подкоренпом выражении. Выдача результата выполнения операции осуществляется серией импульсов, количество которых равно результату операции.

Предмет изобретения

ir,,> строиство для извлечения квадратного

35 корня, содержащее генератор тактовых импульсов, два дискретно аналоговых интегратора, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно ключа и интегратора, широтно-импульснын модулятор, блок

40 сравнения и триггер управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены логический элемент «И» и дифференцирующая цепь с формирователем импульсов стабильной

45 длительности rra выходе, подключенным к управляющему входу ключа первого дискретно аналогового интегратора, вход дифференцирующей цепи соединен с выходом широтно импульсного модулятора, соединенного с уп50 равляющим входом ключа второго дискретно аналогового интегратора, выход которого подключен к первому входу блока сравнения

1 вторым входом соединенного с первым входом устройства, выход блока сравнения со55 единен со входом триггера управления, выход которого подключен к первому входу логического элемента «И», вторым входом подключенного к генератору тактовых импульсов, выход элемента «И» соединен с первым входом

60 широтно импульсного модулятора, второй вход которого соединен с выходом первого дискретно аналогового интегратора, а сигнальные входы ключей обоих дискретно аналоговых интеграторов соединены с соответ65 ствующими входами устройства, 413493 з ЕюгпК

Редактор В. Левятов

Корректор А. Дзесова

Заказ 1264/3 Изд. № 1199 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Г:;1

Составители В. Рудой

Текред Е. Борисова