Устройство для вычисления квадратного корня

О П И С А Н И Е (11) 432531

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) 3 аявлено 25.12.72 (21) 1867699/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 13.11.74 (5! ) .11. Кл. 6 06О 7 20 осударотоеииый комитет

Соавтв Мииистров СССР ло делам изаоретеиий и открытий (53) УД1, 681.335(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Каштанов, А. А. Прозоров и Ю. H. Родионри1

1., „ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Устройство может быть использовано во время-импульсных и аналого-цифровых вычислительных машинах.

Известны устройства для вычисления квадратного корня, содержащие последовательно соединенные два интегратора и нуль-орган.

В таких устройствах результат зависит от постоянных времени интеграторов, что приводит к понижению точности, особенно при работе в широком диапазоне температур.

В целях устранения указанного недостатка в предлагаемое устройство дополнительно введены формирователь последовательности временных интервалов, три ключа, два элемента

«ИЛИ» и элемент «И». Сигнальный вход первого интегратора через первый и второй ключи соединен с двумя источниками противоположных по знаку напряжений постоянного тока, а вход установки интегратора в нуль соединен с выходом первого элемента «ИЛИ».

Выход нуль-органа подключен к входу элемента «И», выход которого является выходом устройства и соединен с управляющим входом второго ключа и через второй элемент «ИЛИ» с управляющим входом третьего ключа, включенного между выходом первого и входом второго интеграторов. Управляющий вход первого ключа, оба входа первого элемента «ИЛИ», вторые входы элемента «И» и второго элемента «ИЛИ» соединены с соответствующими выходами формирователя последовательности временных интервалов.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показана диа5 грамма его работы.

Устройство содержит ключи 1 и 2 для подключения соответственно двух источников напряжения постоянного тока к входу интегра10 тора 3. Третий ключ 4 расположен между выходом интегратора 3 и входом интегратора 5.

Выход интегратора 5 через нуль-орган 6 соединен с одним из входов логического элемента «И» 7. Формирователь 8 последователь15 ности временных интервалов имеет четыре выхода. Каждый временной интервал имеет свой выход. Выход первого временного интервала соединен с управляющим входом ключа

1. Выходы второго и четвертого временных

20 интервалов через логический элемент «ИЛИ»

9 соединены с входом установки в нуль интегратора 3. Через логический элемент «ИЛИ»

10 выход первого временного интервала связан с управляющим входом ключа 4. Выход

25 третьего временного интервала подключен к другому входу логического элемента «И», выход которого является выходом устройства и одновременно подключен к управляющему входу ключа 2 и к одному из входов логиче50 ского элемента «ИЛИ» 10.

432531

В исходном состоянии оба интегратора находятся в нулевом положении, В момент формирователь 8 вырабатывает первый временной интервал длительности т1 (см. фиг.

2, a) который в виде управляющего импульса поступает на управляющий вход ключа 1 и через логический элемент «ИЛИ» 10 па управляющий вход ключа 4. Ключ 1 подключает источник напряжения U> к входу интегратора

3, а ключ 4 — выход интегратора 3 к входу интегратора 5. Напряжение выхода интегратора 3 меняется линейно (см. фиг. 2, д, а интегратора 5 — по квадратичному закону (см. фиг. 2, е).

В момент tq формирователь вырабатывает второй временной интервал т (см. фиг. 2, б), который через логический элемент «ИЛИ» 9 проходит на вход установки нуля интегратора

3, возвращая его в нулевое состояние.

B момент ts на соответствующем выходе формирователя появляется третий временной интервал тд (см. фиг. 2, в), который поступает на один из входов логического элемента «И»

7. Если выходное напряжение интегратора 5 не равно нулю, то нуль-орган б (см. фиг. 2, ж) разрешает прохождение временного интервала т па выход логического элемента «И» (см. фиг. 2, з). Открываются ключ 2 и через логический элемент «ИЛИ» 10 ключ 4. Ключ 2 подсоединяег к входу интегратора 3 источник напряжения Uz, полярность которого противоположна полярности напряжения U>. Вновь напряжение выхода интегратора 3 меняется линейно, а интегратора 5 — по квадратичному закону.

Так как напряжение U противоположно по знаку напряжению U, то выходное напряжение интегратора 5 начинает уменьшаться и в момент t4 достигает нуля. Нуль-орган изменяет свою фазу и через логический элемент

«И» 7 закрывает ключи 2 и 4.

Для момента t4 напряжение на выходе интегратора 5 имеет вид

У = 1 — Up(tg t3) =О, у 2 г гт„ т„ гт„, т„ откуда

1/ U

4 3 1 11 "ВЫХ с./ я где T,„Т„, — постоянные времени первого и второго интеграторов.

Время интегрирования выходного напряжения т„„., пропорционально корню квадратному из отношения двух интегрируеi0 мых по очереди напряжений U< и U> и не зависит от постоянных времени интеграторов, а их нестабильность не вносит погрешности в результат.

В момент t5 формирователь 8 вырабатывает

1 четвертый временной интервал т4 (см. фиг.

2, г), который через логический элемент

«ИЛИ» 9 устанавливает в нуль интегратор 3, возвращая устройство в исходное состояние.

20 Предмет изобретения

Устройство для вычисления квадратного корня, содержащее два интегратора и нульорган, подключенный к выходу второго инте2 гратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователь последовательности временных интервалов, три ключа, два элемента «ИЛИ» и элемент «И», причем сигнальный вход первого

30 интегратор". через первый и второй ключи соединен с двумя источниками противоположных по знаку напряжений, а вход установки интегратора в нуль соединен с выходом первого элемента «ИЛИ», выход нуль-органа

35 подключен к первому входу элемента «И», выход которого подключен к выходу устройства и соединен с управляющим входом второго ключа и через второй элемент «ИЛИ» с управляющим входом третьего ключа, вклю40 чеппого между выходом первого и входом второго интеграторов, управляющий вход первого ключа, оба вхсда первого элемента

«ИЛИ», вторые входы элемента «И» и второго элемента «ИЛИ» соединены с соответ45 ствующими выходами формирователя последовательности временных интервалов.

432531

Риз 2

Составитель С. Казинов

Техред Е. Борисова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 8022/8 Изд. № 1782 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5