Квадратор

 

(72) Авторы изобретения

-" кк

А. М. Косолапов, В. С. Баскаков, F,-. И. Агрест.и Н. Ц. Твэрнтин

I...:., i

Куйбьпненскип политехнический институт ий. A. В. Куйб1 шеии

f.

l (7!) Заявитель (54) КВАДРАТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано в информацион» но-измерительных системах.

Известен квадратор, содержащий сумматор, диодные элементы и резисторы(1)

Недостатком такого квадратора является низкая точность.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является квадратор, содержащий сумматор, первый вход которого является входом квадратора, а остальные входы соединены соответственно с первыми выходами пороговых элементов, выход сумматора через квадратирующий блок соединен с первым иходом выходного сумматора, второй, третий K четвертый входы которого соединены соответственно со вторыми выходами пороговых элементов, а пятый, шестой и седьмой.входы — с выходами уйравляемых ключей, управляющие входы которых подключены к третьим выходам соответствующих пороговых элементов, четвертый выход первого порогового элемента соеди:нен с первым входом первого порогового элемента, à его пятый выход — с первым входом третьего порогового элемента, второй вход которого соединен с четвертым выходом второго порогового элемента (2).

Недостатком квадратора является ограниченный динамический диапазон и низкая точность возведения в квадрат входного

: сигнала.

Белью предлагаемого изобретения является расширение динамического диапазона н повышение точности работы.

Для достижения поставленной цели квадратор содержит блок выделения модуля, блок определений знака н блок умножения, первый вход которого соединен с вьжодом блока определения знака и управляющими входами пороговых элементов, второй вход — с выходом сумматора, а выход подключен ко входам управляемых ключей, входы блока выделения модуля и блока определения знака соедиХ,= К К„(Х-Х;),, 3 691 иены со входом квадратора, а выход блока определения модуля подключен к сиг нальным входам пороговых элементов.

На чертеже представлена схема квадратора.

Квадратор содержит сумматор 1, блок

-2 выделения модуля входного сигнала, блок 3 определения знака входного сигнала, квадратируюший блок 4, пороговые элементы 5-7, связанные между собою, 10 а также с управляющим входом блока умножения 8 выходного сигнала сумматора 1 на коэффициент + 1, выход которого связан с сигнальными входами управляемых кл1очей 9-11 и выходной сум- 15 матор 12.

Квадратор работает следующим образом.

Выходной сигнал х подается на входы сумматора 1 и блока 3 определения знака 20 и через блок 2 выделения модуля на входы пороговых элементов 5-7. Сигнал сработавшего порогового элемента блокирует другие пороговые элементы, порог срабатыванйя которых ниже уровня входного сигнала. Сработавший пороговый элемент формирует сигнал, пропорциональный значению опорной точки х, сигнал Кх, Я а также сигнал для управления соответствующим (-ым управляемым ключом (К - коэффициент передачи входного сумматора 12 для сигнала x ). Схема сос2 таВЛЕНа дЛя СЛуЧая 4а = 3. СИГНаЛ Х; подЫтся на вход сумматора 1, где вычитается (алгебраически складывается) иэ входного сигнала. На выходе сумматора 1 сформируется сигнал х,= к,(х-х,), который подается на вход блока умноже- 40 ния 8, а тауке через квадратирующий блок 4 на вход выходного сумматора 12 (К4 -. коэффициент передачи сумматора

1). На выходе блока умножения 8 сигнал 45 где.К вЂ” коэффициент передачи блока 8, который в зависимости от эна50 ка входного сигнала может принимать значение « 1, На выходе блока 4 сигнал

Х4 К)К (К-Х )

2, 2.

f .55 где К - коэффициент передачи квадратируюшего блока 4. Сигнал хя через соответствующий управляемый ключ 9-11 подается на вход сумматора 12. Таким

879 4 образом, на выходе сумматора 12 будет сформирован сигнал

Х 2 Хв К4,Х (Х Х1)ФК КВК (x X +КХ1р

2 где К вЂ” коэффициент передачи i -ro клю1 ча.

Если выбрать коэффициенты соответствующими к К °

"2х

ХК КК "

4 Ф 4. f выражение для выходного сигнала можно записать в виде:

xsw х х ((x-xi) +хв2х,1х-ха)ах1 f

При х) 0 выходной сигнал блока 3 определения знака такой, что Ki +1, а полярность х соответствует приведенной формуле, г. е при х)0 Хьын « КуХ

4 1

При х 40 выходной сигнал блока 3 такой, что меняется полярность опорного сигнала х;, а коэффициент К® .-1, т. е. при х С 0 выходной сигнал запишется в виде

Х

"ЬЬ1а= Х Хй Х

Следовательно, предложенный квадратор выполняет операции без методической погрешности в диапазоне входных сигналов в два раза большем, чем известное устройство.

Из трех вновь. введенных в схему блоков влияние HB погрешность устройства оказывает блок умножения 8, погрешность которого в общей погрешности ослабляетпи и - и Раа11 (пРи1,пп„» 3m 7), чта

IVI позволяет строить точные двухквадратные преобразователя, не применяя прецизионных, а следовательно сложных элементов в предложенной функциональной схеме.

Предложенная схема может быгь выполнена с применением интегральной технологии в виде одной БИС.

Формула изобретения

Квадратор,, содержащий сумматор, первый вход которого является входом квадратора, а остальные входы соединены со» ответственно с первыми выходами поро1 говых элементов, выход сумматора через кведратируюший блок соединен с пер5 6918 вым входом выходного сумматора, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно со вторыми, выходами пороговых элементов, а пятый, шестой и седьмой входы - с выходами управляемых ключей, управляющие входЫ которых подключены "к третьим выходам соответствующих пороговых элементов, четвертый выход первого порогового элемента соединен с первым входом первого порогового элемента, а его пятый выход - с первым входом третьего,порогового элемента, второй вход, которого соединен с четвертым выходом второго порогового элемента, о т л и ч а км шийся тем, что, с пелью расширения динамического диапазона и повышения

;точности работы, он содержит блок выделе79 6 ния модуля, блок определения знака и блок умножения, первый вход которого соединен с выходом блока определения знака и управляющими входами пороговых элементов, второй вход - с выходом сумматора, а выход подключен ко входам уп равляемых ключей, входы блока выделения модуля и блока определения знака соединены со входом квадратора, а выход блока определения модуля подключен к сигнальным входам пороговых элементов.

Источники информапии, принятые. во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 285362, кл. G 06 9 7/20, 1969, 2. Авторское свидетельство СССР

М 550651, кл. 9 06 О 7/20, 1975,.

Составитэль О. Сахаров

Редактор Н Лобач Тахред 3. фанта Корректор,Н. Задерновская

Заказ 6219/41 Тираж 780 Подписное

OHHHIM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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