Устройство для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух напряжений

Союз Советскык

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 888143 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24. 03. 80 (21) 2904760/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл .

G 06 G 7/20

ГоюударствапыЯ камитвт

СС С.P вв делам язебретвккЯ и аткрыткЯ

Опубликовано 07 12 81. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07. 12. 81 (53) УД1(681. 33 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.Феногенов, Г.Д.Панин, А.И.Ковалев, М.Б.Гладштейн и Ю.И.Пучков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО

КОРНЯ ИЗ СуьЯЫ КВАДРАТОВ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известно устройство для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух напряжений, реализующее алгоритм, вычисления по приближенной формуле 1.1).

У этого устройства недостаточная точность.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее блок управления, усилитель постоянного тока, суммирующий усилитель, двухпозиционный переключатель и сглаживающий фильтр (21.

Недостатки прототипа - сложность структуры, а также недостаточная точность, определяемая ее зависимостью от стабильности коэффициентов передачи сумматоров и от точности

20 блоков умножения.

Целью изобретения является упрощение схемы и повышение точности.

Поставленная цель достигается тем,что устройство для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух напряжений, содержащее блок управления, суммирующий усилитель, усилитель постоянного тока, сглаживающий фильтр, двухвходовый коммутатор, первый вход которого соединен с инверсным выходом суммирующего усилителя, а выход соединен с входом сглаживающего фильтра, содержит трехвходовый коммутатор, генератор пилообразного напряжения.н блок сравнения, причем первый вход трехвходового коммутатора соединен с первыми входами устройства и суммирующего усилителя, второй вход — с вторыми входами устройства и двухвходового коммутатора, третий вход — с выходом усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства.

Выходы генератора пилообразного напряжения и трехвходового коммутатора подключены к соответствующим входам

88814 блока сравнения, выход которого соединен с входом блока управ ения, тактовый выход которого соединен с синхронизирующим входом генератора пилообразного напряжения. Управляющие выходы первой группы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами трехвходового коммутатора, управляющие выходы второй группы блока управления — с управляющими

10 входами двухвходового коммутатора, выход усилителя соединен с вторым входом суммирующего усилителя.

Блок управления содержит элемент

И, К5-триггер, два счетных триггера и генератор тактовых импульсов,выход которого, являющийся тактовым выходом блока, соединен с входом первого счетного триггера, прямой выход которого соединен с первым входом RQ -триггера, второй вход которого соединенный с разрешающим входом ! второго счетного триггера, является входом блока. Инверсный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу второго счетного тригге-, ра и к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго счетного триггера °

Выход элемента И и прямые выходы

R9-триггера и второго счетного триггера являются первой группой управляющих выходов,а прямые выходы

Я9-триггера и второго счетного триг" гера являются второй группой управляющих выходов блока.

3S

На фиг.! представлена схема устройства, на фиг.2 — выполнение блока управления.

Устройство содержит блок управления I, генератор 2 пилообразного

40 напряжения, блок сравнения 3, трехвходовый коммутатор 4, двухвходовый коммутатор 5, сглаживающий фильтр 6, усилитель 7 постоянного тока, суммирующий усилитель 8. Позициями 9 и 10 обозначены входы устройства. Блок управления 1 содержит генератор II тактовых импульсов, счетный триггер

12, Р5-триггер 13, счетный триггер

14, элемент И 15.

SO

Устройство работает следующим образом.

Сигналами с блока управления I осуществляется периодический запуск генератора пилообразного напряжения .N

2, Сигналами с выхода блока управле ния 1 коммутатор 4 управляется так, что в первый период к входу блока ф. Л

< (О ь1х 1)2 где К вЂ” коэффициент пропорциональности напряжения генератора 2.

Выходное напряжение суммирующего усилителя 8 ("еь!х

Полагая коэффициент передачи усилителя постоянного тока 7 достаточно большим, можно считать постоянную составляющую напряжения на выходе сглаживающего фильтра 6 равной нулю:

ОА1 - Жг+Оаьв 7 О т т где — период генератора пилообразного напряжения.

С учетом О ) и (2 ) получаем; Л, " 1 ЪЫи)(0 -Usb> )

2 !

k откуда ьых 0„+0

Таким образом, устройство обеспечивает получение напряжения, пропорционального корню квадратному из суммы квадратов двух. входных напряжений.

При этом на величину выходного напряжения практически не влияют изменение крутизны генератора 2 пилообразного напряжения и разброс параметров фильтра 6 благодаря компенсационному принципу работы.

11овьппение точности и сокращение аппаратурных затрат определяют технико-экономический эффект от иапользования изобретения.

Формула изобретения

I. Устройство для извлечения квадратного корня иэ суммы квадратов двух напряжений, содержащее блок управления, суммирующий усилитель, усилитель постоянного тока, сглаживающий фильтр двухвходовый коммутатор, первый вход

3 4 сравнения 3 подключает я первый вход

9 устройства, а во второй период подключаются второй вход 10 устройства и его выход. Коммутатор 7 управля ется так, что в первом периоде он подключен на время ;4 к входу 9, а во втором периоде на время + g — к выходу сумматора.

Здесь !

%1= «1,0„

5 88 которого соединен с инверсным выходом суммирующего усилителя, а выход соединен с входом сглаживающего фильтра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, устройство содержит трехвходовый коммутатор, генератор пилообразного напряжения и блок сравнения, причем первый вход трехвходового коммутатора соединен с первыми входами устройства и суммирующего усилителя, второй вход — с вторыми входами устройства и двухвходового коммутатора, третий вход — с выходом усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства, выходы генератора пилообразного напряжения и трехвходового коммутатора подключены к соответствующим входам блока сравнения, выход которого соединен с входом блока управления, тактовый выход которого соединен с синхрониэирующим входом генератора пилообразного напряжения, управляющие выходы первой группы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами трехвходового коммутатора, управляющие выходы второй группы блока управления соединены с управляющими входами двухвходового комму- татора, выход усилителя соединен с вторым входом суммирующего усилите" ля.

8143 4

2. устройство по п.1,о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит элемент И, Q5-триггер, два счетных триггера и генератор тактоВЫХ ИМПУЛЬСОВ, ВЫХОД KOTOPOFO ЯВляющийся тактовым выходом блока, соединен с входом первого счетнрго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом Кб-триггера, iô второй вход которого, соединенный с разрешающим входом второго счетного триггера, является входом блока, инверсный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу

1 второго и к первому входу элемента

И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго счетного триггера, выход элемента И и прямоте выходы gg-триггера и второго счетного триггера являются первой группой управляющих выходов, а прямые выходы Щ -триггера и второго счетного триггера являются второй группой

- управляющих выходов блока.

И

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 624238, кл. G 06 G 7(20, 1977. рц 2. "Вычислительная техника",справочник под ред. Г.Хаски и Г.Кориа.

Энергия, 1964, т. 1, с.587-589 (прототип);

888143

Составитель Г.Осыпов

Редактор L Федотов,Техред А.Бабинец Корректор М, .Демчик

Заказ 10727/14 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ 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