Стохастическое множительно-делительное устройство

" г: " " с ТЕН итут им. ислитперем ьоретение ике, пр воэведе о меняю жет быть оррозио оводов,развед паемых метода Изоб ной техн жения, медленн лови мо ре для к и газопр поиска и ных иско нитными 00 ( Известно длторое содержиттор и антилогари Устройство р этои цели устроистри логарифматора, смирующий усилитеалиэует функцию ряжеВляется ленная ех логаГОСУДАРСТВЕНЧОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1005081, кл. 0 06 6 7/161, 1983Авторское свидетельство СССМ 1580270, кл. 6 01 В 19/10, 1990(54) СТОХАСТИЧЕСКОЕ МНОЖИДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к вычной технике, предназначено для относится к вычислительедназначено для перемнония в степень и деления щихся аналоговых сигнаиспольэовано в аппарату- нных обследований нефте- а также в аппаратуре для ки месторождений полез- импульсными электромаг 0=2де Х, У, 2 - входные постоянныеия, а О - выходное напряжение,Недостатком этого устройстваизкая точность измерения, обуслоеидентичностью характеристик т, ЯО 183386 жения, деления и возведения в степень медленно меняющихся аналоговых сигналов и может быть использовано в аппаратуре для коррозионных обследований подземных трубопроводов, Целью изобретения является увеличение функциональных воэможностей, Сущность изобретения: устройство состоит из аналого-цифрового преобразователя (1), цифроаналогового преобразователя (2), преобразователей напряжение-частота (34), генератора тактовых импульсов 5, элементов привязки 6 и 7, преобразователя код-вероятность 8 и реверсивного счетчика 9. 3 ил,рифматоров и их температуоой нестабильностью,Целью изобретения является увеличение функциональных возможностей, эа счет расширения класса решаемых задач.На фиг. 1 представлена функциональная схема заявляемого устройства; на фиг, 2 - конструкция элемента привязки, а на фиг. 3 приведены эпюры импульсов напряжения, поясняющие работу последнего.Цифровое стохастическое множитель- но-делительное устройство состоит из аналого-цифрового преобразователя 1, цифроаналогового преобразователя 2, первого 3 и второго 4 преобразователей напряжение-частота, генератора тактовых импульсов 5, первого 6 и второго 7 элементов привязки, преобразователя код-вероятность 8 и реверсивного счетчика 9, а также содержит первый.10, второй 11 и третий 12 входы и выход 13. Элемент привязки 6 (7) содержит информационный вход 14, входсинхронизации 15 и выход 16 и состоит из двух триггеров 17 и 18.Информационные аналоговые входы цифроаналогового 2 и аналого-цифрового 1 преобразователей, а также второго преобразователя нэпрякения - частота 4 подключены соответственно ко входам 10, 11, 12 устройства, Цифровые выходы аналогоцифрового преобразователя 1 объединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя 2, вход синхронизации которого подключен к выходу КОНЕЦ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ аналого-цифрового преобразователя 1. К выходу цифроаналогового преобразователя 2 присоединен вход/ первого преобразователя напряжение-частота 3, выход которого объединен с информационным входом первого элемента привязки 6. К выходу второго преобразователя напряжение - частота 4 подключен информационный вход второго элемента привязки 7. Входы синхронизации первого 6 и второго 7 элементов привязки присоединены соответственно к прямому и инверсному выходам генератора тактовых импульсов 5, Выход первого элемента привязки 6 объединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 9, к выходам которого, являющимся выходом 13 устройства, присоединены входы управления преобразователя код - вероятность 8, а вход и выход последнего подключены соответственно к выходу элемента привязки 7 и вычитающему входу реверсивного счетчика 9,Цифровое стохастическое множитель- но-делительное устройство реализует функцию (1) и работает следующим образом.Аналого-цифровой преобразователь 1 работает в циклическом режиме и содержит на выходе г двоичных разрядов и выход сигнала КОНЕЦ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, а на входе цифроаналогового преобразователя 2 имеется г-разрядный входной регистр,Пусть на входы 10 - 12 поступают постоянные напряжения Х, У, 2, Под действием напряжения У на выходе эналого-цифрового преобразователя 1 образуются с некоторой циклической частотой двоичные коды и/о, пропорциональные входному напряжению, т.е.пр,/о = /о т,где М/о = сопзт - коэФфициент преобразования напряжения 0 в двоичный код.Каждым импульсом конца преобразования числа и /,/о заносятся во входной регистр цифроаналогового преобразователя 2. Очередное значение числа пд/о умножается с помощью циФроаналогового преобразователя 2 на напряжение Х, т.е. на выходе преобрэзоватэля 2 образуется напряжение Оо/л =.о/л Кл/о ХУ, . (2)где Ко/= сопзт - коэффициент пропорциональности, задаваемый преобразователем2,5 Напряжения Оо//, и 2 подаются на информационные входы преобразователейнапряжение-частота 3 и 4, на выходах которых формируются импульсные последовательности с частотами10 11=кЗОО/Л и 2=к 42, Р)где з и к 4 - постоянные коэффициенты преобразования преобразователями 3 и 4 напряжений Оо/л и 2 в частоту,Импульсные потоки с выходов преобра 15 зователей напряжение-частота 3 и 4 подаются на информационные входыэлементов привязки 6 и 7, на синхронизирующие входы которых поступают импульсные последовательности с прямого и20 инверсного выходов генератора тактовыхимпульсов, причем частота Ь импульсов навыходе последнего во много раз выше максимального значения частот т 1 и 2, В результате каждый раз после появленияположительного импульса на выходах преобразователей 3 и 4 на выходах элементовпривязки 6 и 7 возникают короткие положительные импульсы, соответствующие положительным фронтам импульсов на прямом30 и инверсном выходах генератора тактовыхимпульсов 5, т.е, на выходах элементов при-вязки 6 и 7 формируются короткие положительные импульсы с частотами 11 и 1 г.(Элементы привязки введены в устройство35 для исключения возможности одновременного поступления импульсов с выходов преобразователей 3 и 4 на суммирующий ивычитающий входы реверсивного счетчика9),40 Импульсы с выхода элемента привязки6 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 непосредственно, а свыхода элемента привязки 7 импульсная по-.следовательность подается на вычитающий45 вход реверсивного счетчика 9 через преобразователь код в вероятнос 8, управляемый двоичным числом с выходареверсивного счетчика 9.В результате за время бс содержимое50 М(т) реверсивного счетчика изменится на величинус 3 Й (1) = (11 - 1 г й(т)2 Р)сК (4)где р - число разрядов на управляющих входах преобразователя код-вероятность 8.55 Решая (4) при начальном условии М(0) =1833861 Ю е 2 Ргде - = -- постоянная времени, харакгтеризуйщая инерционность заявляемогоустройства,После окончания переходного процессаехр ( -- ) = О, следовательноа(") ="гкз фгде Ко = . - Ко Куо = сопзт - масштабныйЯ лкоэффициент вычисления функции (1),Принцип действия элемента привязки 6(7) поясняется эпюрами на фиг. 2, где- диаграмма 19 иллюстрирует сигнал наинформационном входе 14;- диаграмма 20 - сигнал на входе синхронизации 15;- диаграммы 21 и 22 - это сигналы навыходах триггеров 17 и 18 соответственно.Таким образом предлагаемое устройство, наряду с выполнением операции деления, выполняет также перемножениемедленно меняющихся во времени аналого. вых сигналов, т.е. предложенный объект посравнению с прототипом обладает болееширокими функциональными возможностями,Формула изобретенияСтохастическое множительно-дели- тельное устройство, содержащее аналогоцифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, первый элемент привязки, преобразователь код - вероятность и реверсивный счетчик, выходы которого являются выходом устройства, а вход синхронизации первого элемента привязки подключен к прямому выходу генератора 5 тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит цифроаналоговый преобразователь, два преобразователя на пряжение-частота и второй элемент привязки, причем аналоговые входы цифроаналогового и. аналого-цифрового преобразователей и вход второго преобра- зователя напряжение - частота являются со ответственно первым, вторым и третьимвходами устройства, выход аналогоцифрового преобразователя соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя, вход синхронизации. которо го подключен к выходу "Конецпреобразования" аналого-цифрового преобразователя, к выходу цифроаналогового преобразователя присоединен вход первого преобразователя напряжение-частота, к 25 выходу которого подключен информационный вход первого элемента привязки, информационный вход и входсинхронизации второго элемента привязки присоединен соответственно к выходу второго преобра зователя напряжение-частота и к инверсному выходу генератора тактовых импульсов, выход первого элемента привязки соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, к выходам которого присоединены 35 входы управления преобразователя код-вероятность, а информационные вход и выход последнего подключены соответственно к выходу второго элемента привязки и вычитающему входу реверсивного счетчика.401833861 тор Л.Ливри Ред венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рои Заказ 2686 ВНИИПИ Госу Составитель П.ДрабичТехред М.Моргентал Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5