Устройство для извлечения квадратного корня

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 525 120 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.74 (21) 2082195/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76. Бюллетень №30 (45) Дата опубликования описания 08.04.77 (51) M. Кл.

6 06 G 7/20

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК

681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Е, Каминский и И. А. Хмелинин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть ипользовано в аналоговых функциональных преобразователях.

Известны устройства для извлечения квадратного корня, основанные на принципе кусочно-линейной аппроксимации, представляющие собой преобразователь со ступенчатым переключением коэффициента преобразования (1) и (2). Такие устройства имеют низкую точность.

Известно также устройство для извлечения квадратного корня время-импульсного типа, содержащее интегратор, подключенный к блоку сравнения, последовательно соединенные генератор, счетчик, преобразователь код-аналог, и ключи, с помощью которых преобразователь код-аналог включен в цепь обратной связи устройства (3). Такое устройство обладает высокой точностью преобразования, но имеет сложную схему.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для извлечения квадратного корня время-импульсного типа, содержащее источник эталонного напряжения и источник входного сигнала, подсоединенный к первому входу интегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, ключевой

2 элемент и фильтр (4) Однако указанное устройство обладает низкой точностью, обусловленной нестабильностью схемы.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены второй ключевой элемент и одновибратор, причем второй вход блока сравнения соединен с шиной нулевого потенциала, а выход

1ð блока сравнения подключен к одновибратору, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго ключевых элементов, сигнальный вход первого ключевого элемента подключен к источнику эталонного напряжения, а выход первого

15 ключевого элемента подключен к фильтру, выход которого соединен с сигнальным входом второго ключевого элемента, выход второго ключевого элемента подключен ко второму входу интегратора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из интегратора 1, блока сравнения 2, одновибратора3, ключевых элементов 4 и 5 и фильтра 6.

Выход интегратора 1 подключен к первому вхор5 ду блока сравнения 2, второй вход которого соеди525120.(, - коэффициент передачи сглаживающего фильтра на нулевой частоте;

Я - сопротивление на входе интегратора;

1: - емкость интегрирующего конденсатора;

R - сопротивление на первом входе интегратора;

Я - сопротивление на втором входе интегратора;

А, и А;коэффициенты передачи ключей 4 и 5 (2. соответственно.

Из рассмотрения выражений, описывающих

1О фукции преобразования известного и предлагаемого устройств, видно, что точность преобразования известного устройства зависит от стабильности параметров элементов R,Ñ,* „,Т, U а предлагаемого от стабильности соотношений

j 1 о

1 1 ль; д и ет,(Ф

2 кла

Известно, что обеспечить стабильность отношения проще, так как элементы оцного типа обычно имеют уход параметров в одну и ту же сторону.

Следовательно, предлагаемое устройство позволяет получать большую точность преобразования, даже при использовании менее стабильных элементов, обеспечив только идентичность их характеристик, что открывает широкие возможности для

Я 5 применения в предлагаемом устройстве интегральных схем. х о

Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее источник эталонного напряжения и источник входного сигнала, подсоединенный к первому входу интегратора, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, ключевой элемент и фильтр, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в устройство введены второй ключевой элемент и одновибратор, причем второй вход блока сравнения соединен с шиной нулевого потенциала, а выход

40 блока сравнения подключен к одновибратору, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго ключевых элементов, сигнальный вход первого ключевого элемента подключен к

45 источнику эталонного напряжения, а выход первого ключевого элемента подключен к фильтру, выход которого соединен с сигнальным входом второго ключевого элемента, выход второго ключевого элемента подключен ко второму входу интегратора. 6ых а функция преобразования предлагаемого устройства — выражением: аых где Т вЂ” период следования импульсов генератора; с4 ʄ— коэффициент передачи ключа, учитывающий статические и динамические свойства; нен с шиной нулевого потенциала, а выход - ко входам одновибратора 3. Выход одновибратора 3 подключен к управляющим входам ключевых элементов 4:-;й 5. Сигнальный вход ключевого элемента 4 подключен к источнику эталонного напряжения U,à выход соединен с входом фильтра 6, выход которого подключен к сигнальному входу ключевого элемента 5 и выходному зажиму устройства. Первый вход интегратора 1 соединен с входом устройства, а второй вход - с выходом ключевого элемента 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на первый вход интегратора напряженияОа„выходное напряжение интегратора начинает изменяться по линейному закону U (6) == К ИВ„f до тех пор, пока не сравняется с нулевым потенциалом.

После этого срабатывает блок сравнения 2 и запускает одновибратор 3. Ключевой элемент 5 подключает ко второму входу интегратора 1 выход фильтра 6 и напряжение на выходе интегратора начинает изменяться по линейному закону

По окончании работы одновибратора 3 цикл повторяется снова. Таким образом на выходе ключе. вого элемента 4 наблюдается последовательность импульсов Оо длительностью Йои периодом повторения Т, при этом ьо-длительность импульсов одновибратора, аТ определяется из условия: т= ° а т= "" к,и,„

Постоянная составляющая этой импульсной последовательности выделяется сглаживающим фильтром 6 и равна а(ф б + t p o(4)UpKg ц

1 О г О U Bx о вых

),а,к u„

ЭЫХ К 1

4 где Сф - коэффициент передачи фильтра.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает более высокой точностью.

Действительно, функция преобразования известного устройства определяется выражением:

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные мао шины, Высшая школа", М., 1972 г., с. 258 — 286.

2. Патент США N 3234369, кл. 235 — 164, 1972 r.

3. Авт.св. Р 407337, кл 06 7/20, 1972 г.

4. Авт.св. N 369579, кл. 06 7/20, 1971 г.

525120 и, Составитель И. Шелипова

Техред О. Луговая корректор Н. Бугакова

РвдактоР Т. Янова

Заказ 5091 591

Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпнй

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

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