Множительно-делительное устройство

нОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 736122,335 (088.8) па делам нзооретеиий и открытийДата опубликования описания 26.05,80(54) МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использованов качестве специализированного цифровоговычислителя, реализующего множитепьноделительные операции над переменными,зЙданными в виде нелинейных функций.независимых аргументов,Наиболее близким техническим решением к изобретению является вычислительное устройство, осуществляющее мно 1 Ожительно-депительную операцию и состоящее из элементов с параметрами, управляемыми тремя входными и выходкойпеременными соответственно источникапитания, усилителя разбаланса и управ 15ляемого н генератора выходной переменной 11 .Однако в этом устройстве в качествеуправляемых элементов применены управляемые проводимости, что способствуетувеличению погрешностей выполнения за.данных операций за счет замыкания токовуправления однопозиционными полупроводниковыми ключами, коммутирующими резисторы, на которых построены эти проводимости, через входную цепь усилителя разбаланса,Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигается тем,что множительно-депительное устройство,содержащее управляемый генератор выходного кода, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя разбаланса, источник питания, содержитфункциональные цифроаналоговые преобразователи и развязывающие усилители,причем управляющие входы первого, второго и третьего функциональных цифроаналоговых преобразователей подключенык входам устройства, а управляющие вхо-ды четвертого - к выходам генераторавыходного кода, источник питания соединен со входами первого и второго функциональных цифроаналоговых преобразователей, выходы которых через развязывающие усилители связаны со входами соответственно третьего и четвер736 12 40 3того функциональных цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены со входами усилителя разбацанса. Г 1 ри объединении соответствующих уп 5равляющих входов первого и второгоцифроаналоговых преобразователей и третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей устройство становится функциональным преобразователем функции одной переменной, обладающим расширенными функциональными возможностямипо сравнению с возможностями нелинейных преобразований каждого аргументав исходной схеме.15На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - вариант схемы спопарно объединенными управляющими входами цифроаналоговых преобразователей.Устройство содержит функциональныецифроаналоговые преобразователи 1 э 2,3и 4, причем каскадно включенные черезразвязывавший усилитель 5 преобразователи э 1 и 3 образуют одну ветвь моста,а каскадно включенные через развязы-вающий усилитель 6 преобразователи 2и 4 - другую ветвь, источник 7 питанияусилитель 8 разбаланса, управляемый генератор 9 выходного кода.11 апряжение 1.) питания мостовой схе- З 0мы является общим опорным напряжениемдвух цепочек изкаскадно соединенныхцифроаналоговых преобразователей,Вершины мостовой схемы, относящие-:ся к измерительной диагонали, т.е, выходы функциональных цифроаналоговых преобразователей 3 и 4 соединены со входами усилителя 8,В схеме (фиг, 1) управляющие входыфункциональных. цифроаналоговых преобразователей 1, 2 и 3 подключены ксоответствующим входам устройства, накоторые подаются коды ИВ и И, уп)равляющие входы функционального цифроаналогового преобразователя 4 - к выходам генератора 9 выходного кода М 4)т.е. к выходам устройства.В схеме (фиг, 2) объединенные управляющие входы цифроаналоговых преобразователей 1 и 2 связаны с шинами входного кода М, а объединенные управляющие входы преобразователей 3 и 4 -с шинами выходного кода Му,Устройство работает следующим образом.При изменениях входных кодов изменяются выходные напряжения соответствующих цифроаналоговых преобразователей,2возникает напряжение разбаланса мостовой схемы, которое усиливается усилителем 8 и поступает на вход генератора 9. Под воздействием усиленного напряжения разбаланса генератор 9 изменяет выходной код таким образом, чтобы восстановить равновесие моста, т.е. равенство выходных напряжений 0 и О преобразователей 3 и 4 соответственно, Так как Озъ(1 Р 04г(1 г 4(114) где Г (.М,1) - функциональные характеристики цифроаналоговых преобразователей, управляемых кодами Й-1 =1,2,3,4.то равенство 004, автоматически поддерживаемое компенсационной системой устройства, соответствует получению множительно-делительной функциональной характеристики устройства в виде).)Жзэ)4 4где Ф 4 - функция, обратная функцииь 4 т.е. предложенное устройство позволяет получить выходной код в виде функции от произведения функции двух входных кодов, деленного на функцию третьего входного кода, причем требуемый вид всех четырех функций может быть задан соответствующими характеристиками Г 1,В частном случае все цифроаналоговые преобразователи могут иметь линейные характеристики, тогда предложенное устройство реализует обычную" множительнс делительную зависимостьй йФ Характеристика предложенного устройства не зависит от напряжения питаниямостовой схемы, и потому источник 7 питания моста может быть нестабилизированным. Кроме того, он может быть источником напряжения как постоянного,так и переменного тока,Использование для питания моста напряжения переменного тока позволяет выполнить усилитель (напряжения) разбаланса в виде усилителя перемЕнного тока,что также способствует снижению погрешностей работы устройства за счет исключения дрейфа нуля етого усилителя.В схеме (фиг, 2) работающей в режиме функционального преобразования одной5 736 переменной, аналогично обес печивается равновесное состояние, при котором имеет место равенство, Г(й Р (М) Г (и 1 Р,(й соответствующее характеристике преобразования, определяемой выражением 122 6нотипным зависимостям такого вида применение в вычислительной системе подобных вычислителей позволяет получить экономический эффект за счет существенной экономии дорогостоящего машинного врьмени универсальной ЦВМ.4("4 Г(ц( М 1 РМ Это выражение показывает широкие возможности получения разнообразных функциональных зависимостей, реализуемых предложенным устройством при его работе в таком режиме, зв счет взаимного подбора функциональных характе ристик четырех независимых цифроаналоговых преобразователей. Из этого выражения видно, что в полученном цифровом функциональном преобразователе лег- ко например, реализовать функциональную зависимость вида функции от функции при задании последней в виде отношения двух функций одного аргумента; легко также осуществить аппроксимацию заданных функ ций дробно-рациональным приближением как непосредственно заданной функции, так и функции обратной заданной.На основе предложенного устройства могут быть построены специализированные вычислители, работающие в режиме связи с универсальной ЦВМ и разгружающие ее программы от реализации сложных вычислений типа множительноделительных операций над нелинейными функциями разных аргументов и вычислений по сложным функциональным зависимостям. При необходимости реализации многократных вычислений по одформула изобретения 10Множительно-делительное устройство,содержащее управляемый генератор выходного кода, управляющий вход которогосоединен с выходом усилителя разбалансаисточник питания, о т л и ч а ю щ е -15е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит функциональные цифроаналоговые преобразователи и развязыввющие усилители, причем управляющиевходы первого, второго и третьего функ 0 ционвльных цифроаналоговых преобразователей подключены к входам устройства,а управляющие входы четвертого - к выходам генератора выходного кода, источник питания соединен со входами первогои второго функциональных цифроаналоговых преобразователей, выходы которыхчерез рвзвязываюшие усилители связанысо входами соответственно третьего ичетвертого функциональных цифроаналоговых преобразователей выходы которыхсоединены со входами усилителя разбвлансв,Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Смолов В. Б, и Фомичев В. С. Аналого цифровые и цифроаналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л.,"Энергия", 1974, с. 162-17 д (прототип),40раж 751осударстизобретениосква, Ж Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная.,7/7 Т ЦНИИПИ по делам113035,М Подписноеенного комитета СССРй и открытий35, Раущская набд. 4/5