Оптоэлектронный управляемый элемент сеточного процессора

(19) (Ш 06 С 9/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ЗоЕСОБАТЕДНОл - Др 40 ОПИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ализированным с применяемым для ных уравнений в Целью изобретен еточным роцессорам,дифференциалпроизводных решения частных ся повышение я являе я задачоптоэле вленной еренциа совмест чнасти решени еории перенотронный элепередачей сигьный интеграо с шестьюстабилизирую"лектронногоможет примеля этого мент с однонапра нала введен дифф тор, образующий оптронами управл щие элементы схе элемента. Данньп" няться как узлов мент сеточного п повышается точно ющие имы опто лем 54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ Э МЕНТ СЕТОЧНОГО ПРОЦЕССОРА7) Изобретение относится к вычисл льной технике, в частности к спец анизотропного о вкл тном на иным в Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к оптоэлект раиным вычислительным устройствам, применяемым для решения дифференциальных уравнений в частных производных (данные элементы применяются в ка честве межузловых и узловых элементов сеточного процессора, предназначенного для решения широкого класса задач математической физики).Цель изобретения - повышение точности работы элемента.На чертеже изображена схема предлагаемого элемента (показан вариант включения оптоэлектронного элемента между узловыми точками сеточного про цессора для моделирования анизотропного переноса из узловой точки х моделируемого дискретного пространства в узловую точку х+1, обратный перенос моделируется точно таким же элементом,равл Эении) .лемент содифферен8 элементвыход 1011-14 э ржит шестальный ин 1-6 вхоегратор 7,нога напряжеправляющие а,вход 9 о элемента лемент 1-6 применяютры с линейнойия тока, протетор в зависи- протекающего качестве оп ные ся обычные оп мене стикоерезвелич а оторези ны тока кающегомости о того оптр старое от излучен пустимо еристик ний, за очн рез Птронов от клонени заданны сключение знач орые должны имет истики, так какподбор характери оптронов 2 и 3,идентичные харакправильный выбор.10.90. Вюл. У 40мский политехнический инстФ. Лавренюк, 10.Ь. Волынскиииренский и И.Д. Малкин1.333(088,8)тарское свидетельство СССРО, кл. С 06 С 7/48, 1973.рское свидетельство СССР47, кл. С 06 С 7/46, 1986. ои и межузловой элероцессора, при этомсть решения задачреноса. 1 ил.(при Б 7 7 Б вых) 1,К,-1,К, = О,(9) тик этих оптронов определяет степеньсоответствия величин входного и выхадного токов.Элемент работает следующим обра."5 зом.При работе элемента в сеточном процессоре, входящем в состав гибрид" ного вычислительного комплекса, для непосредственного согла.сования с дру" 10 гими элементами схемы комплекса фото- резисторы оптронов 1,4,5 и б заменяют кодоуправляемыми резисторами, а управляющие сигналы при этом будут записываться в соответствующие регистры памяти этих резисторов.Расчет параметров:элементов оптронных пар 1-б проводится на основе критериев подобия, полученных путем сравнения исходных дифференциальных 20 уравнений и уравнений, описывающих изменение электрических величин в оптоэлектронном элементе сеточного процессора,При моделировании анизотропного пе.25 реноса, описываемого уравнением последнее преобразуют в разностное З 0уравнение и для "й узловой точки моделируемого пространства имеют: Два первых члена уравнения (2) мож35но интерпретировать как ток 1;входящий в узловую точкуиз узла+ 1, и ток 1 , выходящий из узловойточки , подобным образом можно интер- Опретировать и другие члены уравненияС); и 1(; как токи (плотность потока)соответственно входящего и выходящегоиз узловой точки 3. 45Уравнение (2) тогда можно записатьследующим образом; 50Решение уравнения (3) можно осуществить на сеточном процессоре, узловые точки которого соединены элементами с на.правленной передачей токовых сигналов, при этом межузловой элемент такого типа имеет на выходе токовый сигнал Т, равный по величине токовому сигналу 1, на выходе этого элемента. Основные электрические моделирующие параметры оптоэлектронного элемента связаны между собой следующим образом;Ток во входной цепи равен1, = Пах В (4)Ток в выходной цепи равенб ( 7 Вьп) 6Величины сопротивлений Аоторезисто ров оптронов 2 и 3 зависят от этих токов, протекающих через соответствующие источники излучения этих оптронов, следующим образом: где К - крутизна характеристики изменения сопротивления оптрона по токовому входу.Величина потенциала на выходе дифференциального интегратора 7 определяется как интегральная разность потенциалов П 5, и П в соответствующих плечах уравновешенной мостовой схемы: П - П 4 Поп К 5 В Фа , - ( -- -)ЫС ЖС 1 К+К 1,К+К где КС - постоянная времени интегра 1 тора,Предполагая линейную зависимость между выходным напряжением интегратора и выходным током элемента, получают следующую их взаимосвязь:+ЬСКК 6 К 16 Кю К 1 К При анализе последнего соотношения для установившегося режима (В=О) получают следующее равенство из которого следует, что при одинаковых характеристиках оптронов 2 и 3соотношение величин выходного и входного тока будут определяться соотношением величин сопротивлений оптронов4 и 5, включенных в плечи мостовойсхемы:(11)20 ы(я)=1,(З) Таким образом, изменяя величину сопротивления оптрона 4 или оптрона 5, можно менять масштабное соответствие выходного тока входному. Исследование погрешности задания величины выходного тока при переходных режимах проводится на основе анализа передаточной функции, получаемой из соотношения (8) при выполнении следующих условий; К 4) 1 К и К,Ф 1 К 3 Задавая масштабное соотношение моделируемых величин ш =Ч 7 О,. и срав кивая соответствующие моделируемые потоки в исходной системе (3) с токами в элементе сеточного процессора (4) и (5), получают условия подобия для параметров применяемого оптоэлектронного элемента. формула изобретения Оптоэлектронный управляемый элемент сеточного процессора, содержащий35 первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой оптроны и.шину опорного напряжения, первый вывод фоторезисто 07 6ра первого оптрона является входом элемента, а второй вывод фоторезистора первого оптрона через источник излучения второго оптрона подключен к шине нулевого потенциала, первые выводы фоторезисторов второго и третьего оптронов объединены и подключены к шине опорного напряжения, а вторые выводы фоторезисторов второго и третьего оптронов соединены соответственно с первыми выводами фоторезисторов четвертого и пятого оптронов, вторые выводы которых объединены, первый вывод фоторезистора шестого оптрона является выходом элемента, первые вы, воды источников излучения первого, четвертого, пятого и шестого оптронов подключены к шине нулевого потенциала, вторые выводы источников излучения первого и шестого оптронов являются соответственно первым и вторым управляющими входами элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы элемента, в него введен дифференциальный интегратор, входы которого подключены соответственно к первым выводам фоторезисторов четвертого и пятого оптронов, второй вывод одного из которых подключен к шине нулевого потенциала, выход дифференциального интег,ратора через источник излучения третьего оптрона подключен к второму выводу фоторезистора шестого оптрона, вторые выводы источников излучения четвертого и пятого оптронов являются соответственно третьими и четвертым управляющими входами устройства,1603407Составитель В. Алекперов едактор А. Ревин Техред М.Ходанич Корректор Асауленко аказ 3387 Тираж 559 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гаг