Устройство для возведения в степень

Союз Советскик Сотаиапистических Республик(23) Приоритет Гоераратеаааца аоматетСовета тааааотроа СССРае ааааа ааобретеавйа отарыМ 3) Опубликова 5) Дата опубли 3) УДК681 о 25.0478, Баоллетеиь УЙ иоааания описапия 20047 088.8)(7 Ц Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИ пен хничес" ень,ый деыходомпервоИзобретение относится к области вычислительной техники и автоматики.Известно устройство, в основе которого лежит метод, заключающийся в использовании сопряженной развертываю щей системы с параллельными во времени.развертками: линейной и степенной Ц .Подлежащее возведению в степень напряжение сравнивается с линейной разверткой, а результат возведения в степень считывается со степенной раэверт" ки в момент достижения равенства линейной разверткой напряжения, подлежащего возведению в степень, и фиксируется пиковым детектором. Однако при воз,ведении в степень с показателем ат (и = а,З,) необходимо Формировать степенную развертку с помощью и интеграторов, что усложняет устройство и снижает точность вычисления с увеличениЕм показателя степени иэ-за применения большого числа последовательно соединенных интеграторов.Наиболее близким по своей те25 кой сущности к изобретению является устройство для возведения в степсодержащее инвертор, ключ, пиковтектор,выход которого является вустройства, интеграторы, выход ЗО го интегратора соединен с первым входом нуль-органа, второй вход которого является входом устройства, а выходсоединен с управляемым входом ключа,вход первого интегратора соединен систочником опорного сигнала, пересчетную схему 21.В этом устройстве независимо отпоказателя степени используются только два интегратора, формирующие линейно подающие развертки, и пересчетнаясхема с коэффициентом пересчета равным показателю степени,Однако в прототипе для возведениявходного напряжения в тт-юстепень затрачивается В периодов формирования развертки на выходе интегратора, т.е. сувеличением п время преобразованиятоже увеличивается, что существенновлияет на быстродействие устройства.Кроме того это устройство позволяет получать только целые степени входного напряжения У и непригодно для получениядробных и отрицательных степеней ттх,т.е. устройство обладает узкими,функциональньми возможностями.Цель изобретенияповышение быстродействия и расширение функциональных воэможностей.604009 ц), 1 Вф) где тъ - коэффициент деления дели теля 7,Блок 9 сующрует напряжение Щ),подаваемое на его вход с выхода блокаб, с напряжением У(с), подаваемым наего второй вход с выхода блока 8 вычитания, т.е. на выходе блока 9,имеем т.еУ(,) щ ) 60где . ЦВ(1) - напряжение, подаваемое с выхода интегратора 2 на вход блока умножения 4;коэффициент пропорциональности. Продифференцировав последнее уравнение и разделив переменные, получим ф(ЦВы к (ф) 1)Вык Ь) И) Достигается это тем, что в устройство введены делители напряжения, блоки умножения, блок вычитания, блоксложения, переключатель, вход первогоинтегратора соединен с первым входом 5первого блока умножения, выход которого через делитель напряжения соединенс первым входом блока сложения, второй вход которого соединен с выходомблока вычитания, а выход первого бло- Ока сложения соединен с первым входомблока вычитания и с входом ключа, выход ключа, через переключатель соединен с входом второго интегратора непосредственно и .через инвертор, а выход интегратора соединен с входом пикового детектора и с вторым входомпервого блока умножения, выход первого интегратора соединен с первымвходом второго блока умножения, второйщвход которого соединен с выходом ключа, а выход через второй делитель нап"ряжения соединен с вторым входом блокавычитания,Иа чертеже представлена блок-схемае 5устройства.Устройство состоит из интеграторов1 и 2, нуль-органа 3, блоков умножения 4 и 5, делителей напряжения б и 7,блока 8 вычитания, блока 9 сложения,инвертора 10, ключа, 11, пиковогсдетектора 12 и переключателя 13.Опорное напряжение 11 подаетсяна входы интегратора 1 и блока умножения 4, В течение одного периода выход ное напряжение интегратора 1 описывается уравнением 40Это напряжение подается на входы блока умножения 5 и нуль-органа 3. На второй вход нуль-органа 3 подается входное напряжение Ух. Нуль-орган 3 формирует сигнал длительностью 1 "- РЦ На это время ключ 11 отк.рйт и на переключатель 13 подается напряжение цВ Щ , Это то напряжение, которое подается через ключ 11 с выхода блока 9 на вход блока умножения 5.80В положении, когда контакты а и Ь переключателя 13 замкнуты,.напряжение 1)В(с) поступает на вход интегратора 2.Напряжение Ц 2(1) на выходе блока умножения 4 определяется выражением 02(С 1 ф к 11)р 1)Вь(2) Аналогично, напряжение ОВ(,С) на выходе блока умножения 5 равно Г, (С)-К, Ц(С) Ц (ф) (В)Напряжение 1)2 (Ф) с выхода блокаумножения 4 подается на вход делителяб, ка выходе которого имеем напряжение где тт - коэффициент деления делителя б.Напряжение 1.)ВЩ с выхода блока 5 подается на вход делителя 7; на выходе которого имеем напряженЯе напряжение ЦВ (Ф) на выходе блока 8 равно разности напряжений цВ(ф) и Ц,;, подаваемых на его входы) "цВ 1 ф) - ,С учетом уравнения (б) получим )Ь ЦЦ Ь) (вк(С)-аВ(С) (8) Из уравнений (1), (2), (3), (4),(5) и (8) следует к 1(1 о11 Выю ско)р179 д(ф)СЯ) Откуда т -Вф . (О) и 17 И) Ьк щ Напряжение на выходе интегратора 2описывается уравнением604009 предложенном устройстве за один период работы интегРатора. С помощью прототипа можно получать только целые степени входного напряжения 17 , а 5 предложенное устройство позвсляет такжеполучать дробные и отрицательные степени входного напряжения, что существенно расширило его функциональные возможности.(4) Устройство для возведения в степень, содержащее инвертор, ключ, никовый детектор, выход которого является выходем устройства, интеграторывыход первого интегратора соединен с первым входом нуль"органа, второй вход которого является входом устройства, выход соединен с управляемым входом ключа, вход первого интегратора соединен с источником опорного сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расьжреиия Функциональных воэможностей, оно содержит делители напряжения, блоки умножения, блок вычитания, блок сложения, переключатель, вход первого интегратора соединен с первым входом первого блока умножения, Выхол кОторого через делитель напряжения.соединен с первым входом блока сложения,второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход первого блока сложения соединен с первым входом блока вычитания и с входом ключа, выход ключа через переключатель соединен с входом второго интегратора непосредственно и через инвертор, а выход интегратора соединен с входом пикового детектора и с вторым входом первого блока умножения, выход первого интегратора соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом ключа, а выход через второй делнтельнапряжения соединен с вторым входом блока вычитанияИсточники информации, принятые во внимание при",экспертизе: эак% где 1 рРщф - д иоч ар%Следовательно, в течеииефодиого периоИ да работы интеграторов, напряжение на выходе интегратора 2 пропорционально входному напряжению .У в степени где з 1 и 31 любые целые числа, задаваемые с помощьв делителей напряжения.Выходное напряжение интегратора 2 фиксируется пиковым детектором 12.В случае, когда замкнуты контакты а и 6 . переключателя 13, напряжеющ 0 (В) с выхода клвча 11 поступает через инвертор, 10 на вход интегратора 2. Напряжение ОИ) на выходе интегратора 2 описывается уравнениемФ4 ОО, Ц-ко,(цн 1 юе)рРешив это уравнение, аналогично уравнению (10), получим45 Включение в состав устройства ука занных элементов изменение связей между элементамн позволили существенно повысить быстродействие устройства и расширить его функциональные возможности. В прототипе результат получают э 5 запериодов работы интегратора, в 1. Темников Ф.Е., Славинский В,А.Математические развертывающие системы,И ффЭнергияф, 1970.2. Авторско свидетельство СССРМ 382104, М,кл, 6 06 Ь 7/16, 1973. Проинтегрировав и подставив пределы измерения переменных получим УФнвр 1 У Ь 0 Ф,) = - ЫФр р Решив это уравнение, получим пЦ э яЦ ф п, +%в. траВф хр формула изобретения604009 Составитель Л. СниищиковаРедактор Е.Гончар Техред Е.Давидович Корректор А. Кравченко Заказ 2097/41ЦНИИЛ П фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал Тираж И Государств ло делам и 3035, Москва, 26 Псдписноенного комитета Совета Министров СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5