Устройство для возведения в степень

О П Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пи 739557 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 681.335 (088,8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень21Дата опубликования описания 15.06.80 до делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в вычислительных машинах.Одно из известных устройств аналогичного назначения содержит генераторы экспоненциальных напряжений, блок сравнения и ключевой элемент 11.Это устройство характеризуется невысокой точностью работы.Из известных устройств наиболее близким к изобретению является устройство для возведения в степень, содержащее соединен ные последовательно генератор экспоненциального напряжения, схему сравнения, триггер, выход которого подключен к управляющему входу первого ключевого элемента, блок управления, выход которого присоеди 15 нен к другому входу триггера и управляющему входу генератора экспоненциального напряжения, к дополнительному входу которого подключены выход источника опорного напряжения и вход инвертирующего блока, выходной усилитель рассогласования, 2 О вход которого соединен с первой обкладкой фильтрующего конденсатора и одним выводом зарядного резистора, другой вывод которого через первый ключевой элемент подключен к шине нулевого потенциала, к которой присоединена вторая обкладка фильтрующего конденсатора и источник входного напряжения 2.Точность работы этого устройства невысока вследствие различия характеристик входной и выходной цепей сравнения и зависимости величины показателя степени от стабильности источников напряжения и схемы сравнения.Целью изобретения является повышение точности работы устройства.Предложенное устройство отличается от известного тем, что в него введены блок коммутации, второй и третий ключевые элементы и переключатель, переключающий контакт которого подключен к другому входу схемы сравнения, Один неподвижный контакт переключателя соединен с источником входного напряжения, а другой - с выходом выходного усилителя рассогласования. Дополнительный выход блока управления присоединен к управляющему входу переключателя и первому входу блока коммутации, второй вход которого соединен с выходом триггера. Вход инвертирующего блока через второй ключевой элемент, а вы739557 ф 15 Формула изобретения 3ход - через третий ключевой элемент подключены к второму выводу разрядного резистора. Управляющие входы второго и третьего ключевых элементов соединены с соответствующими выходами блока коммутации,Функциональная схема предложенного устройства для возведения в степень изображена на чертеже.Оно содержит блок управления 1, генератор экспоненциального напряжения 2, источник опорного напряжения 3, переключатель 4, схему сравнения 5, источник входного напряжения 6; выходной усилитель рассогласования 7, триггер 8, первый 9, второй 10 и третий 11 ключевые элементы; блок коммутации 12, зарядный резистор 13, фильтрующий конденсатор 14, инвертируюший блок 15 и шину нулевого потенциала 16.Устройство работаетследующим образом,Сигналами с выхода блока управления 1 периодически запускается генератор 2, выходное йапряжение которого имеет вид спадающей экспоненты с амплитудой, равной напряжению источника опорного напряжения 3. Сигналами с дополнительного выхода блока управления 1 переключатель 4 периодически, с периодом вдвое большим, чем период запуска генератора 2, подключает к второму входу схемы сравнения 5, напряжения с выходов источника напряжения 6 и усилителя рассогласования 7. На первый вход схемы сравнения 5 поступает напря- зр жение с выхода генератора 2.В моменты сравнения напряжений на первом и втором входах схема сравнения 5 срабатывает, и ее выходной сигнал переключает триггер 8 в нулевое состояние,Триггер 8 переключается в единичное состояние сигналом с выхода блока управления 1 одновременно с запуском генератора 2.Длительность первого из импульсов на выходе триггера 8 пропорциональна лога рифму отношения величины напряжения источника входного напряжения 6 к величине напряжения источника опорного напряжения 3.Длительность второго импульса на выходе триггера 8 пропорциональна логариф му отношения величины напряжения усилителя рассогласования 7 к величине напряжения источника опорного напряжения 3.Сигналы с выхода триггера 8 поступают на управляющий вход ключевого элемента 9, вызывая его размыкание, и на второй вход блока коммутации 12, на первый вход которого подается сигнал с дополнительного выхода блока управления 1, Под действием этих сигналов на выходах блока коммутации 12 формируются такие сигналы; что на л время, равное длительности первого из выходных импульсов триггера 8, оказывается замкнутым ключевой элемент 11, а на время, равное длительности второго выходного импульса триггера 8, оказывается замкнутым ключевой элемент 10.Зарядный резистор 13 и фильтрующий конденсатор 14 образуют фильтр нижних частот. При условии выбора коэффициента усиления усилителя рассогласования 7 достаточно большой величины, среднее значения токов, поступающих с их выхода и входа инвертирующего блока 15 на фильтр нижних частот, равны. При этом напряжение на усилителе рассогласования 7 равно1-П д (1) гдето - напряжение источника опорного напряжения 3; Чек - напряжение источника входногонапряжения 6;и - коэффициент передачи инвертирующего блока 15.Таким образом, предложенное устройство позволяет получать напряжение, пропорциональное степени входного напряжения. Одна и та же схема сравнения 5 используется во входной цепи и в цепи обратной связи, а величина показателя степени определяется только коэффициентом передачи инвертирующего блока 15, который может быть достаточно стабильным. Поэтому точность работы предложенного устройства выше, чем точность работы устройства - прототипа. Устройство для возведения в степень, содержащее соединенные последовательно генератор экспоненциального напряжения, схему сравнения, триггер, выход которого подключен к управляющему входу первого ключевого элемента, блок управления, выход которого присоединен к другому входу триггера и управляющему входу генератора экспоненциального напряжения, к дополнительному входу которого подключены выход источника опорного напряжения и вход инвертирующего блока, выходной усилитель рассогласования, вход которого соединен с первой обкладкой фильтрующего конденсатора и одним выводом зарядного резистора, другой вывод которого через первый ключевой элемент подключен к шине нулевого потенциала, к которой присоединена вторая обкладка фильтрующего конденсатора, и источник входного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены блок коммутации, второй и третий ключевые элементы и переключатель, переключающий контакт которого подключен к другому входу схемы сравнения, один неподвижный кон- . такт переключателя соединен с источником входного напряжения, а другой - с выходом выходното усилителя рассогласования, дополнительный выход блока управления присоединен к управляющему входу переключателя и первому входу блока ком739557 5мутации, второй вход которого соединен с выходом триггера, вход инвертирующего блока через второй ключевой элемент, а выход инвертирующего блока через третий ключевой элемент подключены к второму выводу разрядного резистора, управляющие вхо- ды второго и третьего клЮчевых элементов соединены с соответствующими выходами блока коммутации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Смолов В. Б. и др. Вычислительные машины непрерывного действия. Высшая школа, 1964, с, 69 - 70, рис. 11 - 16.2, Лихтциндер М. Я. Экспоненциальные моделирующие устройства в информационно- измерительных системах. М., Энергия, 1971, с. 52 - 54, рис. 3 - 16 1 прототип),дактор Л. Утехиказ 2927/44ЦНИ 1130илиал О. Отрадновфрич Корректор Г. РешетнПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4