Устройство для задания граничных условий

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ(5)М, Кл,з 6 Об 6 7/46 Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий72) Авторыизобретения Азаров и В.М. Андриевс ковский ордена Ленин им. В.И. Ле(54) У ИП ГРАНИЧНЫ СТ СЛОВИЙ Поставленная цель достигаетчто в устройство для заданияных условий введены блоки коррекаждый иэ которых содержит ждущиймультивибратор, ключевой элемент, ограничительный диод и операционныйусилитель, выход которого подключенк катоду ограничительного диода, анодкоторого соединен с информационнымвходом ключевого элемента, выход которого подключен к инвертирующемувходу операционного усилителя, неннвертирующий вход которого соединен сшиной нулевого потенциала, первыйвыход ждущеГо мультивибратора подключен к управляющему входу ключевого элемента, информационный вход которого соединен с соответствующимвыходом блока эмиттерных повторите лей, выход программирующего устройства соединен с входами ждущих мультивибраторов, вторые выходы которыхподключены к соответствующим входамблока эмиттерных повторителей.На фиг. 1 изображена функциональ"ная схема устройства длязадания гра"ничных условий на фиг. 2 " схемапрограммирующего устройства,устройство состоит иэ коммутато- О ра 1, входы которого соединены с выаовышение точусловий примых задач. Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для задания граничных усло- вий первого рода при моделировании методом сеток.По основному авт. св. 9 302728 известно устройство для задания гр ничных условий, содержащее программирующее устройство, коммутатор, блок эталонных источников напряжения,модель, блок вентилей, конденсаторы и блок эмиттерных повторителей, причем блок эталонных источников напряжения подключен через последовательно сое-. диненные коммутатор, блок веНтилей и блок эмиттерных повторителей к модели, при этом выходы блока вентилей соединены также с конденсаторами по числу выходов блока вентилей, вторые обкладки которых подключены к нулевой шине 13 .Недостаток устройства - неспособность удерживать нулевой потенциал на выходе сеточной модели при наличии встречного тока из нее, обусловленного наличием внутренних источников тока,Цель изобретения - иности задания граничныхрасширении класса решае олитехнический института -- /ходами блока 2 эталонных источников напряжений и с выходом программирующего устройства 3. Выходы коммутатора 1 через блок 4 вентилей подключены ко входам блока 5 эмиттерных пов торителей и к обкладкам конденсаторов б. Выходы блока 5 соединены с моделью 7 и с блоками коррекции 8,каждый из которых состоит иэ ждущего мультивибратора 9, ключевого элемента 10 операционного усилителя 11, диодного элемента 12. Программирующее устройство 5 состоит из генератора 13 тактовых импульсов, кольцево- го регистра 14 с переключателем 15 и и идентичных каналов 16 управления, соответствующих и каналам граничных условий. В состав каждого канала управления входит триггерный регистр 17 и в элементов И. Количество элементов И равно числу источников эталонных напряжений в блоке 2 эталонных источников напряжений.Рассмотрим работу устройства,В триггерные регистры 17 каналов управления в цифровом виде заносится информация о величинах граиичных условий. Генератор 13 тактовых импульсов выдает на вход кольцевого ре" гистра 14 сдвигающие импульсы. При этом единица, записанная в его младшем разряде, последовательно сдвигается в сторону старших разрядов и разрешающие импульсы поочередно поступают на входы элементов И 18 каждого канала управления. Информация, записанная в триггерных регистрах 17, проходит через элементы И 18 и явля" ется управляющим сигнаЛом для соответствующего канала коммутатора 1. Последний организует соединение источников эталонных напряжений со 1- ласно поступающей кодовой комбинации и подключение полученного напряжения к одному из входов блока 4 вентилей.Импульсы, снимаемые со старших разрядов кольцевого регистра 14 через переключатель 15, по времени следуют после того, как произведено запоминание напряжений граничных условий на конденсаторах 6. Один из этих импульсов запускает ждущий мультивибратор 9, время выдержки которого регулируется и соответствует подаче нулевых граничных условий. Следовательно, за время решения задачи можно смоделировать скачок граничных условий от нулевого уровня до установленного, а затем опять до нулевОго уровня.Устройство работает следующим образом.Программирующее устройство 3 содержит все данные о граничных условиях, управляет работой ждущего мультивибратора 9 и коммутатора 1, который в опр.деленном интервале времени, необходимом для измерения потенциала во всех требуемых точках сеточной ) модели 7, обеспечиваетпо командам с программирующего устройства 3 циклическое подключение определенных выходов блока 2 эталонныхисточников напряжения к определенным входам блока 4 вентилей, черезкоторый происходит заряд конденсаторов 6. Напряжения, снимаемые с кон,денсаторов б, через блок 5 поступаютна модель 7. Удержание определенногозначения напряжения на граничныхточках модели в интервале временивсего цикла обеспечивается разностьювремени заряда и разряда конденсаторов 6.Блок коррекции 8 работает следую щим образом.В начальный момент времени с = 0с первого выхода ждущего мультивибратора 9 на вход блока 5 выдается сигнал,:запирающий его выходной транзис- Я тор (не показан) . Со второго выходаждущего мультивибратора 9 на входключевого элемента 10 подается отпирающий сигнал. При этом инвертирующий вход усилителя 11 оказываетсясвязанным со своим выходом через диод 12 и с выходом блока 5, Операционный усилитель 11, включенный в таком режиме, является повторителем,При достаточно высоком коэффициенте передачи усилителя 11 коэффициент передачи повторителя близок к единице. Атак как на неинвертирующнй вход повторителя подается нулевой потенциал,то и на его выходе, а следовательно,и на выходе блока 5 потенциал равеннулю. Обратный ток из модели 7 заьыкается через прямое сопротивлениедиода 12 и выходное сопротивлениеоперационного усилителя 11. При этомлюбое падение напряжения, возникаю щее от обратного тока на выходе блока 5 отрабатывается повторителем донуля, так как на входе повторителязадан нулевой потенциал и сигналошибки л 0- 0 при К-ь , В моментвремени с с, соответствующий моменту задания ненулевых граничныхусловий, с первого выхода ждущегомультивибратора 9 на вход блока 5 поступает сигнал, разрешающий работуего выходного транзистора, Со второго выхода мультинибратора 9 на входключевого элемента 10 поступает сигнал, который его размыкает. Разрывается цепь отрицательной связи, Операционный усилитель 11 выбран так,чтобы он находился в положительномнасыщении при отсутствии сигнала,тогда диод 12 закрывается обратнымсмещением, поскольку всегда можновыполнить условие, чтобы выходное 60 напряжениеусилителя 11 было вышевыходного напряжения устройства задания граничных условий, т.е, напряжения на выходе блока 5 эмиттериыхповторителей. Операционный усилитель 65 11 оказывается отключенным от выход881776 0 Устройство для задания граничных условий по авт.св. 9 302728, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 15 повышения точности, в устройство введены блоки коррекции, каждый из которых содержит ждущий мультивибратор, ключевой элемент, ограничительный диод и операционный усилитель,вы О ход которого подключен к катоду ограави 1 ц 5 ато Я48 Подписное 1 а каиюутаиар 1 Ь.г ВНИИПИ Заказ 9976/75 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная ной шины блока 5 и на выходе устройства появляется напряжение, которое вырабатывается блоком 5.Таким образом, предложенное устройство для задания граничных условий позволяет задать точное эначение граничных условий первого рода, независящее от того, имеются или отсутствуют другие источники граничных условий. формула изобретения ничительного диода, анод которогосоединен с информационным входомключевого элемента, выход которогоподключен к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шинойнулевого потенциала, первый выходждущего мультивибратора подключен куправляющему входу ключевого элемента, информационный вход которого соединен с соответствующим выходомблока эмиттерных повторителей, выходпрограммирующего устройства соеди.нен с входами ждущих мультивибраторов, вторые выходы которых подключены к соответствующим входам блокаэмиттерных повторителей. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 302728, кл. С 06 С 7/46, 1970 (прототип,