Устройство для извлечения квадратного корня

Союз СеветскикСецмаиистичесиикРеспублик АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 06.06.80 (21) 293723718-2с присоединением заявки РЙ 1)М. Кл. 60667 австввкай кввптт СССР Приорите нкк аю авлам 0,01.8 убликов юллетень М 4(72) Авторы изобретени вовский ордена Ленина политех 71) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВПЕЧЕНИКОРНЯ ТНОГО подключен ключа на поинвертор, рного напря го устройствесть сложжность рабоожительной вышение точх входного рукции и расия за счетго выходного являо устроист огрешность дного сиги к предлаг для извле Недостатком зто ется значительная малых значениях вхНаиболее близки является устройств квадратного корня, ционный усилитель,я темквадционторы,квадае а,мом чен опер еаази содержащее выход кото ель,Изобретение относится к вычислительной технике , в частности к аналоговым функциональным измерительнымпреобразователям, применяемым в качестве элемента в системах автоматического регулирования электроприводов и в аналоговых вычислительныхсистемах.Известно устройство для извлеченияквадратного корня, содержащее компаратор, соединенный с выходом квадратора, входом интегратора и входомоперациОнного усилителя, выходы которых соединены со входом сумматора,выход которого подключен ко входуквадратора и является выходом устройства 1 1,соединен со входом квадратора, а входусилителя - с выходом компаратора,один вход которого является входом устроиства, а другои вхк выходу квадратора, двлевых. транзисторах, фазрезисторы, источники опжения2.Недостатками известн1 являются большая погрешнность конструкции, возиты только с сигналом пополярности.Цель изобретения - иности при малых значенисигнала, упрощение консширение области применеполучения знакопеременнсигнала. Поставленная цель дост что в устройство для извл ратного корня, содержащее ный усилитель, масштабные введены суммирующий усилиратирующие элементы, выполненные на полевых транзисторах с изолированным затвором, разделительные диоды, резисторный делитель напряжения, причем вход суммирующего усилителя соединен 5 через первый масштабный резистор со входом устройства, а церез второй масштабный резистор соединен с выходом операционного усилителя, выход суммирующего усилителя через третий 1 О масштабный резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, между входом и выходом которого включены две параллельные цепочки, состоящие из последовательно включенных полевого транзистора с изолированным затвором и разделительного диода, катод которого соединен со стоком, при этом затворы транзисторов подклюцены к соответст" 20 вующим выводам резисторного делителя напряжения, включенного между выходом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала.На чертеже представлено предлагае-З мое устройство,устройство содержит операционный усилитель 1, на инвертирующий вход которого церез третий масштабный ре- ЗО зистор 2 поступает сигнал с выхода суммирующего усилителя 3. На вход усилителя 3 поступает через первый масштабный резистор 4 со входа 5 входной сигнал устройства О ВХ и через , ЗЗ второй масштабный резистор 6 сигнал положительной обратной связи с выхода операционного усилителя 1. Резистор 7 включен в цепоцку отрицательной обратной связи суммирующего усилите В ля 3. Полевые транзисторы с изолиро-ванными затворами обедненного типа с и"каналами 8 и 9 с последовательно подклюценными к стоку катодными выводами разделительных диодов 10 и 11, а включены между собой параллельно, охватывая отрицательной обратной связью операционный усилитель 1, На затворы транзисторов поступает управляющее воздействие с резисторного де- Зо лителя напряжения 12, включенного между выходом 13 операционного усилителя 1 и шиной нулевого потенциала.В случае подачи на вход устройствасигнала положительной полярности, устройство работает следующим образом. Для выходного напряжения суммирующего усилителя 3 можно записать выражениеР 7 р)ВЫХ Ъ 1 ф ВХ 16 Вых 1где ОВ, О х - напряжения, соответственно на входе ивыходе устройства,РР,Р 7 - сопротивления соответствующих резисторов 4, 6 и 7На выходе операционного усилителя будет действовать напряжение, определяемое выражениемК"вык 1,)алых) (г)где Р 2 - сопротивление третьего масштабного резистора 2;Р - сопротивление полевоготранзистора с изолированным затвором 0,Зависимость Р = Ф (133) дппроксимируется выражениемРо(+аЩС 91где Й - сопротивление ненасыщенногоОполевого транзистора 8 принулевом значении напряженияна его затворе,коэФфициент аппроксимациикривои Р = ( 3)На затвор полевого транзистора 8поступает управляющее воздействиеположительной полярности по отношению к истоку в аиде некоторой частиот выходного напряжения устройстваОЪ =01 ЗЬХ, где- коэффициентпропорциональности,Следовательно, с учетом сказанного, выражение (3) можно записатьФ О( Д (+ ( рыгде - 4. (,Решая совместно уравнения (1),(2) и (4), получимВых 2. Р 7Ро(+) 3 Вых Р, ВХ 1 "ВЫХЦ 4После несложных преобразованийнахоаимК.1 12 2 Р 7р, / выхР, вьх К ВхБсли потребовать выполнения условияР 2 Р 6 = Р 7 Го . (7).тогда получим902029 ВНИИПИ Заказ 12385/59 Тираж 731 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Лроектн При сигнале отрицательной полярности на входе устройства в цепи обратной связи операционного усилителя 1 действует полевой транзистор с изолированным затвором 9. Конечнаяформула напряжения на выходе устройства для этого случая запишется в-о,=к 4(-о, иРазделительные диоды 10 и 11 пре- В пятствую 1 попаданию отрицательного потенциала напряжения на стоки соответствующих транзисторов 8 и 9,Таким образом, как вытекает из (8) и (9) при работе полевых тран ф зисторов 8 и 9, в ненасыщенном режиме предлагаемое устройство обладает знакопеременной корневой выходной характеристикой.Предлагаемое устройство для извле чения квадратного корня позволяет повысить точность устройства при малых значениях входного сигнала и улучшить качество работы аналоговых вычислительных систем, благодаря возможнос ф ти получения знакопеременного выходного сигнала. Формула изобретения 30 Устройство для извлечения квадрат- . ного корня, содержащее операционный усилитель, масштабные резисторы, о т-, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с у целью упрощения конструкции устройства, повышения точности при малых значениях входного сигнала и расширенияобласти применения за счет получениязнакопеременного выходного сигнала,в устройство введены суммирующий усилитель, квадратирующие элементы, вы.полненные на полевых транзисторах сизолированным затвором, разделительные диоды, резисторный делитель напряжения, причем вход суммирующегоусилителя соединен через первый масатабный резистор со входом устройства,а через второй масштабный резисторсоединен с выходом операционного усилителя, выход суммируоцего усилителячерез третий масштабный резистор соединен с инвертирующим входом опера"ционного усилителя, между входом ивыходом которого включенй две па"раллельные цепочки, состоящие из последовательно включенных полевого транзистора с изолированным затвором иразделительного диода, катод которого соединен со стоком, при этом затворы транзисторов подключены к соответствующим выводам резисторногоделителя напряжения, включенного между выходом операционного усилителяи шиной нулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР1 Г 618991, кл. С 06 6 7/20, 1979,2. Авторское свидетельство СССРЬ" 66517, кл. С 06 б 7/20, 1975