Аналоговое вычислительное устройство

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧГ СКИЕСПУБЛИК б 16, 7/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ(5 кии институт и дл 56) Справочник по нелинред. Д.Шейнголда, М253, фиг,3,2.24.Авторское свидетельМ 1005081, кл, С 06 6 7/ йным схемам, под ир, 1977, с, 251 -ство ССС 161, 1978 Изобретение ной и вычислител чено для перем степень и делени может быть испол коррозионных обс проводов, а также и разведки место паемых импульсн методами. относитсяьной технножения,я аналогоьзованп Вледованив аппарарождений к измери ке, предн возведен ьых сигна апгдрдтур й нефте- итель- азнав и для азотуре для поиска полезных иско- тромагнитными ми л ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Целью изобретения является повышение точности вычисления,На фиг,1 изображена Функциональная схема устройства; на фиг.2 - эпюры импульсов напряжения. поясняющие его оаботу.Устройство состоит из аналогового мультиплексора 1, генератора тактовых импульсов 2, элемента задержки 3, счетного триггера 4, преобразователя напряжения в интервалы времени 5, перво о б и второго 7 логических элементов И, двухканального коммутатора 8 и интегратора 9, Цифрами 10 - 12 обозначены входы задания первого,4) АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ ТРОЙСТВО7) Сущность изобретения: устройство содержит аналоговый мультиплексор (1), генератор тактовых импульсов (2), элемент задержки (3), счетный триггер (4), преобразователь напряжения в интервал времени (5), 2 логических элемента И (6,7), двухканальный коммутатор (8), интегратор (9), 3 входа задания операндов (10. 11, 12), выход устройства (13). 12 - 8 - 9 - 13 - 8, 10 - 1-5 - б - 8.11-1-5 - 7 - 8, 2 - 3 - 5. 2-4 - 1-6, 2-4-7. 2 ил. второго и третьего операндов устройства. а 13- его выход.Первый и второй информационные входы мультиплексора 1 подключены к клеммам 10 и 12. Выход мультиплексора 1 соединен с информационным входом преобразователя 5 напряжения в интервалы времени, тактовый вход которого соединен через элемент задержки 3 с выходом генератора тактовых импульсов, куда также подключен счетный вход триггера 4, К выходу преобразователя 5 напряжения в интервалы времени подсоединены объединенные первые входы первого б и второго 7 логических элементов И, вторые входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера. К прямому выходу триггера 4 подсоединены также управляющий вход мультиплексора 1. К выходам первого б и второго 7 логических элементов И подключены первый и второй управляющие входы двухканального коммутатора 8. Первый информационный вход коммутатора 8 подключен к клемме 11, а второй - к выходуинтегратора, являющемуся выходом 13 устройства, а объединенные первый и второй выходы коммутатора 8 соединены со входом интегратора 9.Устройство реализует функцию (1) и работает следующим образом.Пусть на входы 10 - 12 подаются постоянные напряжения соответственно.Генератор тактовых импульсов 2 вырабатывает на своем выходе последовательность коротких положительных импульсов (диаграмма 1 на фиг,2), причем пауза Омежду импульсами больше максимальной длительности импульсов т 1, г 2 с выхода преодбразователя 5 напряжения в интервалы времени, Под действием положительных фронтов импульсов с выхода генератора 2 на прямом и инверсном выходах счетного триггера 4 формируются последовательности импульсов, представленные на диаграммах 2 и 3, При появлении положительного потенциала на прямом выходе триггера 4 мультиплексор 1 находится в исходном состоянии указанном на фиг.1 и на вход 14 преобразователя 5 подается напряжение 01, которое, при поступлении на управляющий вход преобразователя 5 положительного импульса с выхода элемента задержки 3 преобразуется в интервал времени =-1101. Образовавшийся на выходе преобразователя 5 положительный импульс поступает на второй вход логического элемента И б, на первом входе которого присутствует положительный потенциал (диаграмма 2 на фиг,2) с выхода триггера 4.В результате на выходе логического элемента И б появляется отрицательный импульс длительностью т 1 (диаграмма 5 на фиг.2), под действием которого открывается первый канал коммутатора 8 подключая на время т 1 на вход интегратора 9 постоянное напряжение ОЗ. Выходное напряжение интегратора возрастает на величинуОи+ =А 2010 З.где к 2 - коэффициент пропорциональности. определяемый параметрами интегратора.Под действием следующего положительного импульса с выхода генератора тактовых импульсов 2 потенциалы на выходах триггера 4 изменяются на противоположные, В итоге мультиплексор 1 подключает к аналоговому входу 14 напряжение 02, поступающее на вход 11 устройства. Это напряжение, при поступлении на управляющий вход преобразователя 5 положительного импульса с выхода элемента задержки 3, преобразуется в интервал времени т 2, т.е. на второй вход логического элемента И 7 поступает поло ки. ельный импульс длительностью т 2 . Поскольку в этовремя с инверсного выхода триггера 4 напервый вход логического элемента 7 подается положительный потенциал, то на выхо 5 де последнего образуется отрицательныйимпульс, длительностью т 2 (диаграмма бна фиг.2). Образовавшийся на выходе элемента И 7 отрицательный импульс поступает на второй управляющий вход10 коммутатора 8, что приводит к открываниюна время г 2 его второго канала, соединяющего вход с выходом интегратора 9, и., следовательно, к уменьшению его выходногонапряжения ОЯ на величину15 О и- = к 1 к 2020( - 1),гА=О,1,2,3,На этом один цикл работы устройства заканчивается. Изменение выходного напряжения О на выходе устройства за один -й20 цикл работыЛО = О и. - О и- =к 1 к 2010 з - 020( - 1),Под действием следующей (+1)-й парыположительных импульсов с выхода генератора тактовых импульсов 2 описанный вышецикл повторится и выходное напряжениеО(1) изменится на величинуЛ 0+1 = к 1 к 2010 з - 020, (2)причемЛВ+1(Л 01.Выходное напряжение О будет изменяться до тех пор пока не выполнится условие динамического равновесия, т,е,ЛО(-о= О,В установившемся режиме ЛО = О, следовательноо35 к 1 к 20103 020(1) = О,Из последнего равенства(") =- 3)К результату (3) можно прийти, решив разностное уравнение (2) при начальном условии 0(0).= Оо,Используя метод математической индукции получим решение уравнения (2) в45видеЦ) = 1 - О/Я+ Оойф), (4)где И(г) = (1 - к 1 к 202) - весовая функция,характеризующая скорость убывания к нулю приращений ЛО, т.е. инерционность устройства,При выполнении условия устойчивости1- И 02 1весовая функция убывает к нулю, следовательно, из (4) получаем (3).Как следует из описания изобретенияего выходной параметр в установившемсярежиме определяется из соотношения (3),т.е. в устройстве исключена инструментальная составляющая погрешности измерения,1762312 о 1 обусловленная нестабильностью параметров его элементов,Формула изобретенияАналоговое вычислительное устройст во, содержащее интегратор, выход которого является выходом устройства, аналоговый коммутатор, первый и второй информаци.онные входы которого соединены соответственно с входом задания первого 10 операнда и выходом устройства, первый и второй выходы подключены к входу интегратора, а первый и аторои управляющие входы - к выходам соответственно первого и второго логических элементов, входы пер ваго из которых подключены соответственно к выходу преобразователя напряжения в интервал времени и прямому выходу счетного триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, в него введены генератор тактовых импульсов, элемент задержки и аналоговый мультиплексор, информационные входы которого соединены соответственно с входами задания второго и третьего операндов устройства, а выход подключен к информационному входу преобразователя напряжения в интервал времени, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетного триггера и через элемент задержки соединен с тактовым входом преобразователя напояжения в интервал времени, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента, соединенного вторым входом с инверсным выходом счетного триггера, подключенного прямым выходом к управляющему входу аналогового мультиплексора.