Устройство для извлечения корня

(45) Дата опубликования описания 10.03.8 е делам изобретений(72) Авторы изобретения Г. М. Выдоло апен Московский инст лектронной те(54) УСТРОЙСТВО ВЛЕЧЕНИЯ КОР Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.Известно устройство для извлечения корня 11, содержащее интеграторы, блок сравнения и пиковый детектор, Его недостатком является низкая точность работы, обусловленная нестабильностью постоянных времени интеграторов и параметров блока сравнения.Наиболее близким техничесиим решением к изобретению является устройство для извлечения корня 121, содержащее первый и второй интеграторы, соединенные последовательно, первый и второй ключи, выходы которых соединены с информационным входом первого интегратора, а информационные входы являются первым и вторым входами функционального образователя, одновибратор, блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен ко входу установки начальных условий первого интегратора, а вход - к выходу однозибратора, блок сравнения, соединенный первым входом с выходом второго интегратора, а вторым, входом - с шиной нулевого потециала, блок формирования временюго интервала, вход которого додключен к выходу блока сравнения, а выход - ко ,входу одновибратора, управляющему входу первого ключа и через инвертор к управляющему входу второго ключа. Это устройство отличается высокой стабильностью и точностью, поскольку длительность импульсов выходного сигнала не 5 зависит от постоянных времени,интеграторов. Его недостатком являются сложность структуры при обеспечении пропор.циональной выходной частоты корню квадратному от отношения входных сигналов, 0 поскольку для этого требуется применениедополнительных устройств.Целью изобретения является упрощениеструктуры при представлении выходного сигнала устройства в частотной форме.5 Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее блок сравнения, выход которого является выходом функционального преобразователя, первьш и второй интеграторы, соединенные последовательно, ключ, выход которого соединен с первым информационным входом первого интегратора, а информационный вход является первым входом устройства, одновибратор, блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен ко входу установки начальных условий первого интегратора, а вход - к выходу одновибратора, первый вход блока сравнения соединен с выходом второго интегратора, блок З 0 формирования временного интервала, входра, Между вторым выводом интегрирующего конденсатора и выходом основного ОУвключен резистор, а между вторым выводом интегрирующего конденсатора и общейшиной - дополнительный ключ.5Делитель напряжения, образованныйрезистором и дополнительным ключом, позволяет снизить величину напряжения, запоминаемого на интегрирующем конденсаторе в режиме запоминания, Однако из-завключения последовательно с интегрирующим конденсатором резистора с достаточнобольшим сопротивлением снижается точность интегрирования.Цель изобретения заключается,в повышении точности интегрирования,Эта цель достигается тем, что в интегратор с автоматической коррекцией нулевогоуровня, содержащий ОУ, инвертирующий,вход когорого подключен,(источнику входного тока, через первый замыкающий ключсоединец с шиной нулевого потенциала ичерез интегрирующий конденсатор с выходом ОУ, дополнительный усилитель, выходкоторого через второй замыкающий ключподключен к неннвертирующему входу ОУ,соединенному через первый запоминающийконденсатор с шиной нулевого потенциала,,введены второй запоминающий конденсаторпервый замыкающий, первый и второйразмыкающие ключи, Первый размыкающий клоч включен между входом и выходом дополнительного усилителя, вход кото,рого через второй запоминащий конденсатор подключен к общему выводу последовательно соединенных третьего замыкающего и второго размыкающего ключей,включенных между выходом ОУ и шинойнулевого потенциала,На чертеже дана функциональная схема интегратора с автоматической коррекцией нулевого уровня.Интегратор содержит ОУ 1, между инвсртирующим входом 2,которого и шинойнулевого потенциала включены источниквходного тока 3 и первый замыкающийключ 4, а между неинвертирующим входомб и шиной нулевого потенциала - первыйзапоминающий конденсатор б; дополни Отельный усилитель 7, между выходом которого и неинвертирующим входом ОУвключен второй замыкающий ключ В, амежду выходом и входом - первый размыкающий ключ 9; интегрирующий конденсатор 10, включенный между выходом основного ОУ и его инвертирующим входом, третий замыкающий ключ 11, включенныймежду выходом ОУ 1 и первой обкладкойвторого запоминающего конденсатора 12; 60второй размыкающий ключ 13, включенныймежду первой обкладкой конденсатора 12и шиной нулевого потенциала. Вторая обкладка конденсатора 12 подключена ковходу усилителя 7.65 Интегратор с автоматической коррекцией нулевого уровня работает з двух режимахрежиме запоминания напряжения основного ОУ,л в рабочем режиме.В режиме запоминания напряжения смещения основного ОУ входной ключ 4 закорачивает инвертирующий вход 2 ОУ 1 и тем самым обеспечивает обчуление конденсатора 10 и откгпочение источника входного тока 3. Замкнутый в этом режиме ключ 8 обеспечивает подключение выхода усилителя 7 к конденсатору б, а замкнутый ключ 11 - подключение выхода ОУ 1 к конденсатору 12. 1 Слючи 9 н 3 в этом режиме разомкнуты, Благодаря этому на конденсаторе б устанавливается напряжение (Ьс,), равноес,Йсоответственно напряжениезе смегнения осн:;вного ОУ и дополнительного усилителя;соответственно коэффициент усиления основного ОУ и дополнительного силитечянапряжение на конденсаторе 12.На интегрирующем конденсаторе устаОнавлпвается напряжение (Сс ) разноеВ рабочем режиме, когда ключ 4 ключ 3 и ключ 11 разомкнуты, а ключи 9 и 13 замкнуты, выходное напряжение интегратора пря отсутствии входного воздействия определяется следующим выражением:Ьс.где т=С йРсопротивление источника входного тока.В этом же режиме происходит запоминание на конденсаторе 12 напряжения смещения дополнительного усилителя.811285 оставнтсль О. Беланехред Л. Куклина Корресор и. Осиповская Редактор Л. Утехина Р 1 зд. М 27арственного комитета СССР113035, Москва, Ж, Рачшск аказ 217/228 ПО сПонскь ираж 749 делам изоб наб., д 4/5 Подписное теннй и открытийп. Харьк. фил. пред, сПзтенть о вмх = - оси 1 - 5 10Таким образом, в предлагаемом интеграторе имеет место более полная компенсация С/ и Сси, и в то:е время последовательно с интегрирующ:.м конденсатором и выходом основного СУУ отсутствуют резисторы, изменяющие передаточную15 функцию интегратора и 1, величивающие погрешность интегрировани". Формула изобретения Интегратор с автоматической коррекцией нулевого уровня, содержащий операционный усилитель, инвартпру 1 ощий вход которого подключен к,источнику входного 25 тока, через первый замыкающий, ключ соединен с шиной нулевого потенциала и через интеприрующий конденсатор с выходом операционного усилителя, дополнительный усилитель, зыход которого через второй замыкающий люч подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, соединенному через первый запоминающий конденсатор с шиной нулевого потенциала, отличающ 1:.йся тем, что, с целью позышенпя точности интегрирования, в него введены второй запоминающий конденсатор, третий замыающпй, первый и второй размыкающие ключи, причем первый раз. мыающий ключ включен между входом и выходом дополнительного усилителя, вход которого через второй запоминающий конденсатор подключен к общему выводу последовательно соединенных третьего замыкающего и второго размыкающего ключей, включенных между выходом операционного усилител,. и шиной нулевого потенциала. Источники:нформацип, принятые зо зпхазне при экспертизе:1. Патент США Ме 3667055, кл. 330 9, оп бл. 1976,2. Гутникоз В, С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л., Энергия, 1975,3. Патент Великобритании М 1421768, кл. Ст 4 Сз, 1976 (прототип).