Аналого-цифровое вычислительное устройство

.935ческий инст ич ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Мф 1361584, кл, С 06 С 7/20, 1986. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕПЪНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение области при менения за счет возведения в дробную степень дополнительного аргумента. Вычислительное устройство содержит элемент задержки 2, счетчик 3, запоминающее устройство 4, цифроаналоговые преобразователи 5 и 10, распределитель импульсов 6, мультиплексоры 7, 8 и 13, аналого-цифровой преобразователь 9, масштабные резисторы 11 и 12, интегрирующий конденсатор 14 и операционный усилитель 15. Использование нелинейной развертки широтно- импульсного сигнала дополнительного аргумента позволяет обеспечить вычис". ление выражений вида у = хС, гдеЭ х и о - основной и дополнительный аргументы устройства, что расширяет область применения устройства, например, для непосредственного вычисления с. кажущейся электропроводности сред и материалов, исследуемых импульсными электромагнитными методами. 4 ил.Изобретение относится к автоматике к вычислительной технике, можетбыть использовано в информационноиэмерительных системах, предназначенных для отбора и обработки информации, содержащейся в импульсных сигналах, в частности в системах обработкигеофизической информации при импульсной геоэлектроразведке, и являетсяусовершенствованием основного изобретения по авт.св, Ф 136 1584.Целью изобретения является расширение области применения эа счет возведения в дробную степень дополнитель.15ного аргумента.На Фиг, 1 представлена функциональ- .ная схема вычислительного устройства;на фиг, 2 и 3 - диаграммы импульсовнапряжения,. поясняющие работу устройства, на фиг, 4 - распределитель импульсов,Аналого-циФровое вычислительноеустройство содержит информационныйвход 1 основного аргумента, элемент 225,задержки, счетчик 3, запоминающий блок4, первык цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, распределитель б импульсов, первый и второй мультиплексоры 7 и 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, второй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, пер"вый и второй масштабные резисторы 11и 12, третий мультиплексор 13, интегрирующий конденсатор 14, операционный усилитель 15, шину 16 нулевогопотенциала, клемму 17 - широтно-импульсный вход дополнительных аргументов, вход 18 опорного напряжения, выход 19 устройства, выход 20 тактовыхимпульсов распределителя импульсов,первый 21, второй 22, третий 23 ичетвертый 24 выходы.Один из вариантов структурной схе"мы распределителя б импульсов б(Фиг, 4) состоит из делителя 25 частоты, позиционного счетчика 26, дифФеренцирующих элементов 27 и 28 иэлемента ИЛИ 29, генератора 30 тактовых импульсов.Аналого-цифровое вычислительноеустройство обеспечивает вычислениефункции у = ьхГде х и С - ос 5новной и дополнительный аргументы, кработает следующим образом.Пусть на вход 16 устройства поступает непрерывное напряжение х,на вход 17 - импульсы, длительностью(Фиг 2 б), Генератор 1 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов, которая поступает на входы счетчика 3 и распределителя 6,В исходном состоянии счетчик обнулен и заблокирован потенциалом логической " 1", поступающим на его вход обнуления с клеммы 17. При появлении на входе 17 импульсат.е. потенциала логического "0" (фиг.2 б), снимается блокировка со счетчика 3 и на его выходе возникает линейно возрастающая числовая последовательность. В запоминающем устройстве (ЗУ) 4, записаны в порядке возрас-. тания адресов числовые значения функации з = ь, В момент окончания импульсана выходе ЗУ образуется число, соответствующее значению к для заданного сПоложительным задним фронтом импульса на входе 17 это число переписывается во входной регистр ЦАП 5, после чего счетчик 3 обнуляется и блокируется по счетному входу до прихоца следующего импульса на вход 17.Записанное во входном регистре ЦАП 5 число умножается на напряжение, поступающее на вхоц 16, и на первые входы мультиплексоров 7 и 8 поступает напряжение Ь(1) = как(г).Под действием импульсной последо-вательности, поступающей с выхода генератора 1 на вход распределителя б, на первом, втором, третьем и четвертом выходах последнего формируются импульсные последовательности (фиг.З, диаграммы б, в, г, д).Под действием импульса (фиг. Зб) с первого выхода 21 распределителя 6 открываются первые каналы мультиплексоров 7 и 8. При этом напряжение Ь подается на информационный вход АЦП 9 и на вход опорного напряжения ЦАП 10.Первым импульсом (фиг. Зд), поступающим с четвертого выхода 24 распределителя 6 запускается АЦП 9 к напряжение Ь преобразуется им в цифровой код, При этом на входе опорного напряжения АЦП 9 присутствует выходное напряжение вычислителя П. В момент окончания преобразования на выходе АЦП 9 образуется число где К, - коэффициент преобразования3 14257254АЩ 9, которое записывается во входной ся и конденсатору 14 сообщается норегистр ЦАП 10. Поскольку в это время вый заряд.Оона входе опорного напряжения ЦАП 10 Выходное напряжение Б(1)=ЬП;(С)присутствует напряжение Ь(1) с вьмодаизменяется до тех пор, пока Ь 1;(С)=0,мультиплексора 8, то на выходе ЦАП 10В установившемся режиме Ь 1; (г.)=0,появляетдя напряжение,следовательно,КлиоКцлл 1Ийцлп ПФ 1113 цлл Б(1.)ЙК К 2 О Подставляя в последнее равенство Цего значение и преобразуя, полу- чим-,с 3где К =1о- масштабцп цлц К ныи коэффицие вычисле О Предлагаемое устройсвыб ор ки из ЗУ 4 ука заннной зависимости может бно для непосредственногкажущейся электропроводи материалов, исследуеОми электромагнитными мерасширяет область примества. тво в ой фу наль овая о вычисл ности ср мых импул ания преобразования оявляется импульс, од управления ЦАП на выходе ЦАП 10 об- ние омент окончоде АЦП 9ающий на врезультатеся напряже нь тодами, чтонения устройпос 10,раз я Формула и е т(К 1 л К 11.лл ) 2 ЕЬ 2 ( )Л 11 02Под действием с третьего выход 6 открываются ка ра 13 и на инвер рационного усили ступать токи, пр 11 жениям Бцл, и Б( Рующему конце са действия импу ьсимпульса (фиг. Зг) а 23 распределителя налы мультиплексотирующий вход опет ел я 15 начинают по О опорциональные напря- ). В итоге интегритору 14 за время Т, а на входах мульти 4 ается заряд н л плек сопротивления масштабных резисторов 11 и 12изменение выходного напряжения,ДЕК 1 И На этом один цикл работы устройстзаканчивается,Вторыми импульсами последовательтей (фиг, 3 б,в,г) цикл повторяетнос где Кцл- коэффициент преобразования ЦАП 10,Импульсом (фиг. Зв) с выхода 22распределителя 6 открываются вторые 15каналы мультиплексоров 7 и 8 и навход АЦП 9 поступает напряжение,а на вход опорного напряжения ЦАП 10 -напряжение Е с шины 18 опорного наопряжения. Напряжение Пцлпреобразует ся в число и (й) с помощью АЦП 9, запущенным вторым импульсом последовательности (фиг. Зд), причемКлип К лл Ь 2 (Г) 2п (с) = - ц ьПАналого-цифровое вычислительное устройство по авт. св. В 136 1584, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возведения в дробную степень дополнительного аргумента, в него введены элементы задержки, счетчик, запоминающий блок и второй цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров, входом опорного напряжения к информационному входу основного аргумента устройства, цифровым входом - к выходу запоминающего блока, входом разрешения записи - к широтно-импульсному входу задания дополни тельного аргумента устройства и входу элемента задержки, выход которого соединен с входом обнуления счетчика, подключенного счетным входом к выходу тактовых импульсов распределителя импульсов, а выходом - к ад" ресному входу запоминающего блока,1425725 Зака 73/49 Тираж 704 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписи комитета открытий кая наб