402879

402879 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооз Советских Социалистицеских,РеспублинЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 09,Х 11,1971 ( 1723281/18-2 Ч. Кл, С 06 д 711 аявкиприсоединением Государственный комитеСовета Министров СССРпо делам изаоретенийи открытий риоритет Х.1973. Бюллетень42 У К 68(088.8 пуоликовано 111,1974 ата опубликова я описани Авторыизобретения Е, Пухов, В, Ф, Евдокимов, Н. П. Тимошенко и Н. 1 О. Пивень Институт электродинамики АН Украинской ССРЗаявитель МНОГОРАЗРЯДНЫЙ СУММАТОР-И НТЕГРАТО Изобретене относится к области вычислительной техники.Известны многоразрядные сумматоры-интеграторы, содержащие п операционных усилителей с конденсаторами в цепях обратной связи, 5 ключи и (п - 1) блоков переноса, по два выхода которых соединепы соответственно со входами операционных усилителей данного и следующего разрядов.Известные устройства недостаточно точны. 10 Предложенное устройство отличается тем, что содержит группу матриц из зашунтирован пых ключами конденсаторов, п горизонтальных шин которых соединены между собой и подключены ко входам соответствующих опс рацноннх усилиелю а Всркальяне пнин 1 подключены через ключи к входным разрядньв шинам и присоединены ко входам блоков переноса.Это позволило повысить точность устрой ства.На чертеже приведен вариант схемы устройства для случая реализации операции суммирования и интегрирования над тремя трехразрядными функциями времени. 25Оно состоит из матриц 1 - 3 конденсаторов С (где индексопределяет принадлежность конденсатора матрице, а индекс- принадлежность конденсатора диагонали матрицы), ключей 4 и 5, усилителей постоянного тока 6 и 30 блоков переноса 7. Устройство работает следующим образом,Интегрируемые функции времени с С 4, Сзв каждый момент представляются соответственно векторами напряжений:О =.(ОУУ,з),О 2 . - (С, ЬУ),Уз = (з,зРзз)Компоненты векторов пропорциональны значениям соответствующих разрядов чисел (длярассмотрения принципа работы устройства выбрано, что интегрируемые функции представлены рля разрядамн).В момент времени =0, т. е. на первом шагеинтегрирования, на входы устройства поступают вектора напряжений:(11: (И 11 Й 3) - 2: (У 21 У 2223)Ь 3 = (УзЮз 2 Узз)При открытых ключах 4 и закрытых ключах 5па выходах устройства появляется вектор напряжений:0 о: (ЬоУо 2 Уоз) = (Ь ЕЛ Уз ):(УУЮ 3 ++ (СЫ/2 А 23) + (Ьзд(32 Ьзз),Умножение вектора Ьо на Л 1 дает приближенное значение интеграла суммы интегрируемых функций на первом шаге, В момент вре 402879мени 1 ключи 4 закрываются, а ключи 5 открываотся. При этом происходит разряд конденсаторов матриц 1 - 3, однако напряжения на выходах устройства не изменя 1 отся, В момент времени 1=1 ключи 4 опять открываются, а ключи 5 закрываются. На входы устрой 3 2 2ства поступают векторы с 11, Ь 2 и Оз, соответствующие значениям входных функций на втором шаге интегрирования. На выходах устройства появляется вектор напряженияЬо 2 == Ьо + Ь 2 + Уз.- 2Умножение вектора Я на Ы даст приближенное значение интеграла суммы функций на первом и втором шаге интегрирования.Таким образом, интеграл суммы трех функций на т шагах интегрирования определяется выражением:Оо" =- и, Х Огде т - количество шагов интегрирования,Л 1 - шаг интегрирования, который в общем случае может оыть и многоразрядным.Выбор числа разрядов шага интегрирования определяется, с одной стороны, разрядностью представления входных интегрирующих функций, а с другой стороны - удобствами тактирования работы устройства и упрощением его схемы, Для случая представления интегрируемых функций тремя разрядами он может достигать только трехразрядного числа, т. е. Л=Л 1 Л 2 ЛЗ, Лучше всего шаг интегриро вания Л 1 выбирать таким, чтобы значащая цифра была в одном из разрядов, например, Лбь а Л 6=Л=О. Это облегчает управление ключами 4 и 5 и упрощает схему устройства, так как матрицы конденсаторов 1 - 3 при этом становятся квадратными и диагональными.Если величины емкостей конденсаторных матриц 1 - 3 удовлетворяют соотношениямС 1 Ль Сьз Л 12, Сд Лз(где 1 - помер матрицы), работа устройства вточности описывается выражением (1), т. е.устройство выполняет операци 1 о интегрирования суммы трех функций по методу прямо 5 угольников с умножением их на единичныекоэффициенты.Для того, чтобы получить устройство, выполняющее операцию интегрирования суммыфункций с умножением их на коэффициенты,10 отличные от единицы, необходимо предварительно умножить величины этих коэффициентов на шаг интегрирования и емкости конденсаторных матриц выбирать пронорцпональнымн разрядам этого произведения. Работа уст 15 ройства в этом случае будет описьнаться таким выражением;и 3Оо =,(И а) О, (2)1=1 п=121 где т - количество шагов интегрирования,Л - шаг интегрирования,а - величина постоянного коэффициента,на которую умножается функция.Блоки переноса 7 осуществляют в схеме25 межразрядпый перенос с одновременным сня.тием заряда с конденсатора в обратную связьтого усилителя 6, из которого возник перенос.Предмет изобретения ЗО Многоразрядный сумматор-интегратор, содержащий и операционных усилителей с конденсаторами в цепях обратнои связи, кл 1 очи и (и - 1) блоков переноса, по два выхода которых соединены соответственно со входами опе рационных усилителей данного и следующегоразрядов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит группу матриц из зашунтированных ключами конденсаторов, и горизонтальных шнн козорых соединены 40 между сооой и подключены ко входам соответствующих операционных усилителей, а вертикальные шины подключены через ключи к входным разрядным шинам и присоединены ко входам блоков переноса.у1 уЬ дМ ректор Л, Орлов 11 зд.20 Тираж 617 ос; арс всниосо ком 1 стиОвета .пиастров по ссам и:305 рс 1 еии и откритп Москва, Ж-,35, 1 еуискин иаб., л. 1,5писно каа эо 3 5