Устройство для извлечения корня

Саоз Соватеннк Серелнетнчаавна Ваевублнк(22) Заявлено ЗМ 5.79 (21) 2773257/18-24с щисоединеннем заявки И 9 С Об С 7/20 Гееуларетаевяый еоиатет СССР ао аелаа азебретенвй я етерытя 1(1) Заявитель Московский институт электронной техники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.Известно устройство для извлечения корня, содержащее интеграторы, блок сравнения и пиковый детектор Оно имеет низкую точность,обусловленную нестабильностью постоянных времени интеграторов и параметров блока сравнения.Известно устройство для извлече" ния корня, содержащее интеграторы, ключи, одновибратор, блок установки 5 начальных условий .интегратора, блок сравнения и блок формирования временного интервала. Это устройство отли" чается высокой стабильностью и точностью, поскольку длительность им пульсов выходного сигнала не зависит от постоянных времени интеграторов Его недостатком является сложностьпри обеспечении выходной частоты пропорциональной корню из отношения входных сигналов, так как для этого требуется применение дополнительных устройств. . ЗО Наиболее близким техническим решением является устройство для извлечения корня, содержащее блок сравнения, выход которого является выходом устройства, первый и второй интеграторы, выход второго интегратора соединен с первым входом блока сравнения, первый блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен к входу установки начальных условий первого интегратора, первый информационный вход первого интегратора является первым входом устройства, первый ключ, вход которого является вторым входом устройства, а выход подключен .ко второму информационному входу первого интегратора, блок формирования временного интервала, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с управляющим входом первого ключа, выход первого интегратора соединен с информационным входом второго интегратора, источник опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, одновибратор, вход которого соединен с выходом блока формирования временного интервала,а выход - с входом первого блока установки начальных условий интегратора 33, 809227Для обеспечения высокой точности этого устройства необходимо, чтобы время установки начальных условий интегратора было значительно меньше периода выходной частоты. При низких выходных частотах (сотни герц) укаэанное условие выполнимо, однако при повышении частоты время установ,ки начальных условий интегратора становится соизмеримым с периодом выходной частоты и вносит значительную погрешность.Цель изобретения - повышение точности устройства.Это достигается тем, что устройство для извлечения корня, содержащее блок сравнения, выход которого явля ется выходом устройства, первый и второй интеграторы, выход второго интегратора соединен с первым входом блока сравнения, первый блок установки начальных условий интегратора, выход 2 О которого подключен к входу установки начальных условий первого интегратора,- первый инФормационный вход первого интегратора является первым входом устройства, первый ключ, вход ко-торого является вторым входом устройства, а выход подключен ко второму инФормационному входу первого интегратора, блок Формирования временного интервала, вход которого соединен с ЗО выходом блока сравнения, а выход - с управляющим входом первого ключа, дополнительно содержит второй и третий ключи, триггер, третий и четвертый интеграторы, второй блок установки начальных условий интегратора, выход которого подключен к входу установки начальных условий третьего интегратора, первый и второй инФормационные входы третьего интегратора соединены с первым и вторым инФормационнцми 40 входами первого интегратора соответственно, вход триггера подключен к выходу блока Формирования временного интервала, прямой выход триггера соединен с входом первого блока установ- .4 э ки начальных условий интегратора и управляющим входом второго ключа, инверсный выход триггера подключен к входу второго блока устаиовки начальных уеловий интегратора и управляю- эо щему входу трьтьего ключа, выходы первого и третьего интеграторов соединены с входами третьего и четвертого ключей соответственно, выходы которых подключены к инФормационным входам второго и четвертого интеграторов соответственно, выход четвертого интегратора соединен с вторым входом блока сравнения. На чертеже представлено устройст- бО во для извлечения корня.Устройство содержит интеграторы 1-4, блок 5 сравнения, блок б формирования временного интервала, триггер 7, блоки 8 и 9 установки началь ных условий интеграторов, ключи 10, 11 и 12.Устройство работает следующим образом.ПЕрвое и второе входные напряжения противоположной полярности поступают на соответствующие входы устройства. Триггер 7 находится в одном из двух устойчивых состояний, например нулевом, при котором ключ 11 открыт, ключ 12 закрыт, а блок 9 установки начальных условий устанавливает интегратор 3 в исходное состояние, соответствующее нулевым начальным условиям. При отсутствии импульса с выхода блока б Формирования временного интервала ключ 10 закрыт н интеграторы 1 и 2 интегрируют первое входное напряжение до момента равенства выходного напряжения интегратора 2 остаточному напряжению интегратора 4, после чего блок 5 сравнения срабатывает. Считая входные напряжения постоянными в течение периода выходной частоты, можно определить время интегрирования из уравнения"од="ог+2 г 1.(1)й Гт 1где О 01,ОО 4 - остаточные напряженияинтеграторов 2, 4 соответственно;О - первое входное напря 1жение;Т Т - постоянные времени ин 1 ф 1теграторов 1, 2 соответственно;с - время интегрирования,Блок 5 сравнения, срабатывая, запускает блок б Формирования временного интервала, выходной импульс которого открывает ключ 10, и интегратор 1 интегрирует первое и второе входные напряжения, а интегратор 2 интегрирует выходное напряжение интегратора 1. После окончания импульса блока б Формирования временного интервала на выходе интегратора 2 будет остаточное напряжение ОО 1,рав" ноеу С ОгТ О 1 (1О 0 + - - - + 7о 1 щ 1 тт, 2,т, т, ,т,где О - второе входное напряжение;Т - длительность импульса блока б Формирования временного интервала.Задний Фронт импульса блока б Формирования временного интервала закрывает ключ 10 и переводит триггер 7 в противоположное состояние (единичное, так как предыдущее состояние было нулевым), Под действием сигналов с выходов триггера 7 закрывается ключ 11, открывается ключ 12 и блок 8 установки начальных условий устанавливает интегратор 1 в исходное состояние, соответствующее нулевым.) (4) г е Тд ,Т 4 - постоянные времени интеграторов 3, 4 соответственно.0 писанный процесс повторяется периодически. Период колебаний на хо еа выде устройства Т = с + Т определяется при совместном решении уравнений (1) и (2), или (3) и (4)т=т/ -Оа выходная частота следования импуль сов Г равна обратной величине Таким обраэом, благодаря поочередной работе интеграторов 1, 2 и 3, 4 ис- ЗО ключается влияние времени установки. начальных условий интеграторов на выходную частоту (достаточно, чтобы оно было меньше периода выходной частоты). Это позволяет повысить по 35 сравнению с прототипом точность устройства и расширить диапазон частот, в котором реализуется высокая точность вычислений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 200904, кл. С 06 С 7/20, 1967.2. Экспресс-информация ВИНИТИ,45 сер. "Приборы и элементы автоматикии вычислительной техники", 1976,Р 39, с. 10-13.3. Авторское свидетельство СССРйо заявке Р 2664238/18-2450 кл. С 06 С 7/20, 1978. начальным условиям. Таким образом,при единичном состоянии триггера 7интеграторы 3 и 4 работают аналогично интеграторам 1 и 2 при нулевомсостоянии триггера 7. Работа интеграторов 3 и 4, один из которых является инвертирующим, описывается уравнениями, аналогичными уравнениям (1)и (2) Формула изобретения Устройство для извлечения корня, содержащее блок сравнения, выход которого является выходом устройства, первый и второй интеграторы, выход второго интегратора соединен с первым входом блока сравнения, первый блок установки начальных условий интегратора, выход которого пОдключен ко входу установки начальных условийпервого интегратора, первый информа-.ционный вход первого интегратора является первым входом устройства,пер"вый ключ, вход которого является вто"рым входом устройства, а выход подключен ко второму инФормационному входу первого интегратора, блок формирования временного интервала, вход которого соединен с выходом блока срав"нення, а выход - с управлякицим входомпервого ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности устройства, оно содержитвторой и третий ключи, триггер, третий и четвертый интеграторы, второйблок установки начальных условий интегратора, выход которого подключенк входу установки начальных условийтретьего интегратора, первый и второй информационные входы третьего интегратора соединены с первым и вторыминформационными входами первого интегратора соответственно, входтриггера подключен к выходу блокаФормирования временного интервала,прямой выход триггера соединен совходом первого блока установки начальных условий интегратора и управляющим входом второго ключа, инверсныйвыход триггера подключен ко входувторого блока установки начальных условий интегратора и управляющемувходу третьего ключа, выходы первогон третьего интеграторов соединены свходами третьего и четвертого ключейсоответственно, выходы которых подключены к информационным входам второго. и четвертого интеграторов соответственно выход четвертого интегра"тора соединен с вторым входом блокасравнения.809227Составитель Н.Балабошко Редактор А. Власенко Техред Л.Пекарь Корректор И. Коста Заказ.414/61 Тираж 756 Подписное ВИИИПИ Росударственного комитета СССРио девам изобретений и открытий113035, Москва, З, Рауаская наб., д. 4/5 .филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4