Устройство для определения полярных координат вектора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий( В.АеМедников, Г.П.Шопин и С.Н.Добряков Куйбышевский ордена Трудового Красного 3 амени-"(71) Заявитель авиационный институт им. акад. С.П.Королева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТ ВЕКТОРАИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-,зовано в устройствах преобразованиякординат, спектральных анализаторахИ тепеИзвестно устройство, в которомпо двум прямоугольным координатамвектора модуль определяется последовательным выбором максимальной координаты, пересчетом ортогональных координат на новые оси, последовательно поворачиваемые в сторону совмещения с максимальной координатой 11.Однако укаэанное устройство непозволяет определять аргумент вектора, что является недостатком,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство, которое обладает по сравнению с описанным виае более широкимиФункциональными возможностями. Оноснабжено компараторами, элементамиЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, блоками определенияквадранта и сравнения знаков и дешиФратором, который вырабатывает код.аргумента вектора 21.Однако известное устройство имеетограниченную точность, поскольку сростом порядкового номера каскадапреобразования из-за уменьшения разности между входными напряжениями увеличивается вероятность ошибки при срабатывании соответствующего компаратора.Цель изобретения - повьыение точности определения аргумента вектора.Поставленная цель достигается тем,,что устройство для определения поляр О ных координат вектора, содержащеедва блока определения модуля, входы которых являются входами устройства, блок определения квадранта, входы которого соединены с входами устройства и с соответствующими входами блока сравнения знаков,а выходы - с соответствующими входами дешиФратора, и сумматоров с подключенными к выходу каждого из них масштабирующими элементами, и компараторов, и элементов ЭКВИВАЛЕТНОСТЬ и иблоков выбора максимума, при этом выход первого блока определения модуля соединен с первыми входами первого сумматора и первого блока выбора максимума, выход второго блока определения модуля соединен с вторыми входами первого сумматора и первого блока выбора максимума и с первым входом первого компаратора, выход каждого из и компараторов соединен с первымвходом соответствующего элемеНта ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход блока сравнениязнаков соединен с вторым входом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, первые входы каждого последующего блокавыбора максимума и сумматора подключены к выходу предыдущего масштабирующего элемента, их вторые входы и первый вход каждого последующего компа,ратора подключен к выходу предыдущего блока выбора максимума, второй вход .каждого последующего элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ подключен к выходу предыдущего элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ,содержит генератор, и блоков сложения, и частотных селекторов,и элементов ИЛИ и иэлементов И, причемперный вход каждого блока сложенияподключен к выходу генератора, второй вход - к первому входу сответствующего сумматора, а выход - к 20второму входу соответствующего компаратора, выход каждого компараторасоединен с входом соответствующегочастотного селектора, прямой выходкоторого соединен с первым входом 25соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу соответствующего элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход первого элеменна ИЛИ соединен с соответствующимвходом дешифратора, выход каждого1-го элемента ИЛИ соединен с соответствующим входом (1-1)-го элемента И, где 1 = 2и, инверсныйвыход каждого частотного селекторасоединен с соответствующими входами элементов И, номера которых неменьше номера частотного селектора,выходы элементов И соединены с соответствующими входами дешифратора.На чертеже представлена блок-схема устройства.Оно содержит блок 1 определенияквадранта, дешифратор 2, .блок 3сравнения знаков, блоки 4 и 5 определения модуля, блоки б - бивыбора максимума, элементы 71 - 7 и ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, компараторы 81 - 8масштабирующие элементы 91 - 9суммато ы 101 - 10 И, блоки 111 - 11 асложения, частотные селекторы 12 - р)121 элементы 131 - 13 и ИЛИ, элементы 141 - 14, 1 И, генератор 15.Устройство работает следующимобразом,55Входные напряжения, соответствующие прямоугольным составляющим.вектора, с помощью блоков 4 и 5 приводятся к первому квадранту. При этом блок 1 определения квадранта выраба тывает цифровой код, соответствующий номеру квадранта и пропорциональный в зависимости от сочетания знаков входных напряжений углам О, 90180 и 270 ф, 65 С помощью сумматора 101 и масштабирующего элемента 9 вырабатывается н первом приближении величинамодуля вектора. Она соответствуетпроекции вектора на ось, направленную под углом 45 к исходной системе координат. В блоке 11 суммируются сигналы .с выхода генератора 15и блока 4 определения модуля. Блок 3сравнения знаков формирует логическую "1", если знаки входных величинсовпадают, в противном случае вырабатывается логический "0",Таким образом, на входе компаратора 8 присутствует два сигнала:первый У = (У(+ Ог 51 и о)гС,где Оамплитуда выходного напряжения гене-ратора, соизмеримая с погрешностьюкомпариронания, а второй - ( Х 1, которые сравниваются по абсолютной величине, Компаратор 81 вырабатываетлогическую "1", если у 1)(Х(. В моменты, когда у "(Х(, на выходе компаратора 8 1 возникает ряд логических ".0" и "1". В этом случае на прямом выходе частотного селектора 12вырабатывается логическая "1", которая через элемент 13 ИЛИ поступаетна четвертый вход дешифратора. Наинверсном выходе вырабатывается логический "0", который запирает последующие элементы 14, 14 1И.Когда на выходе компаратора 8однозначно вырабатывается логическая "1" и "0", частотный селектор 12не влияет на процесс определенияаргумента.На выходе элемента 7 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ вырабатывается логическая "1",имеющая нес 45, или логический "0",н зависимости от номера квадранта исоотношения величин входных напряжений .Аналогично с помощью последующихблоков преобразования осущестнляется уточнение аргумента вектора таким образом, что неопределенностькаждый раз уменьшается вдвое, Соответственно уточняется величина модуля вектора. При этом коэффциент передачи масштабирующих элементов 9равен1КФ т2 С 05-,где п 1 - порядковый номер масштабирующего элемента.Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется повышением точности и стабильности выходной информации,Формула изобретенияУстройство для определения полярных координат вектора, содержащеедва блока определения модуля, входыкоторых являются входами устройства,блок определения квадранта, входыкоторого соединены.с входами устройства и с соответствующими входамиблока сравнения знаков, а выходыс соответствующими входами дешифратора, п сумматоров с подключеннымик выходу каждого из них масштабирующими элементами, и компараторов,и элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ и и блоков выбора максимума, при этомвыход .первого блока определения модуля соединен о первыми входамипервого сумматора.и первого блокавыбора максимума, выход второго блока определения модуля соединен с вторыми входами первого сумматора и первого блока выбора максимума н с первым входом первого компаратора, выход каждого из и компараторов соединен с первым входом соответствующегоэлемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход блока сравнения знаков соединен с вторым входом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, первые входы каждого 25последующего блока выбора максимума и сумматора подключены к выходупредыдущего масштабирующего элемента, их вторые входы и первый входкаждого последующего компаратораподключены к выходу предыдущего блока выбора максимума, второй входкаждого последующего элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ подключен к выходу предыдущего элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повыаения точности определения аргумента вектора, устройствосодержит генератор, п блоков сложения, и частотных селекторов, и элементов ИЛИ и иэлементов И, причемпервый вход каждого блока сложенияподключен к выходу генератора, второй вход - к первому входу соответствующего сумматора, а выход вквторому входу соответствующего ксм-паратора, выход каждого компаратора соединен с входом соответствующего частотного селектора, прямой выход которого соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ,второй вход которого подключен квыходу соответствующего элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход первого элемента ИЛИ соединен с соответствующимвходом дешифратора, выход каждого1-го элемента ИЛИ соединен с соответствующим входом- 1-го элемента И, где= 2Ь инверсныйвыход каждого частотного селекторасоединен с соответствующими входамиэлементов И, номера которых не меньше номера частотного селектора,выходы элементов И соединены с соответствующими входами дешифратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 432533, кл. 0 06 С 7/22, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР У 762012, кл . О Об С 7/22, 1978