Вычислительный прибор

( 9) (3 ) 140 4(5) С 06 С 1/04 ГОСУДАРСТВЕНН 11 Й НОМИТЕТ СССРПО делдм изОБРетений и ОткРьгп 4 Й 4 ЫО 93 ф 4 я(71) Харьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени институт радиоэлектроники им. акад. М.К. Янгеляи Ордена Трудового Красного Знаменизавод чистых металлов им. 50"летияСССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 744617, кл. С 06 С 1/04, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3566198/24,кл. С 06 С 1/04, 1983 (прототип).(54)(57) вцчислиткльный пРивоР, содержащий планшет, на котором уста- новлен направляющий элемент, перпен.,дикулярно которому установлена подвижно первая линейка, вторую линейку, нить, один конец которой прикреплен к штифту, а другой - к натяжному приспособлению, движки, первыйиз которых установлен на направляющем элементе, а второй - на первойлинейке, причем на втором движкеустановлена вторая линейка, и направляющий ролик, ось которого перпендикулярна плоскости планшета, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем определения корней нелинейных уравнений, описывающих вогнутЬе функции, в него введены третийи четвертый движки и третья линейка,установленная подвижно на направляющем элементе перпедикулярно ему,на третьей линейке установлен.третий движок, на котором закрепленонатяжное приспособление, штифт закреплен на первом движке, а направляющий ролик, охватываемый нитью,установлен на четвертом движке, установленном на второй линейке..Изобретение относится к вычисли.- тельной технике и может быть использовано для решения нелинейных уравнений, в частности для определения то чек на оси полупроводниковых моно- кристаллов с заданными электрофизическими параметрами.Известен вычислительный прибор, содержащий планшет, на котором пер- пендикулярно один другому располо О жены два направляющих элемента, третий направляющий элемент, параллельный второму направляющему элементу, на втором и третьем направляющих элементах размещены две группы ползунов, в каждом из которых размещены линейки первой и второй групп, на первом направляющем элементе установлена линейка с прорезью, на которой закреплены ролики, охватывае мые нитью, прикрепленной своими кон- цами к штифту и к натяжному приспособлению 1 . Недостатком данного прибора является ограниченный класс решаемых задач.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вычислительный прибор, содержащий план шет на котором перпендикулярно один другому расположены первый и второй направляющие элементы, на первом направляющем элементе перпендикулярно ему установлена подвижно первая ли- З 5 нейка, вторую линейку, в которой выполнена продольная прорезь, нить, один конец которого прикреплен к штифту, а другой.к натяжному приспособлению, движки, первый из кото рых установлен на первом направляющем элементе, и направляющие ролики, оси которых перпендикулярны плоскости планшета, причем второй и третий движки установлены на первой линей ке и втором направляющем элементе соответственна, на каждом из трех движков закреплен соответствующий направляющий ролик, вторая линейка прикреплена к второму движку перпен дикулярно первой линейке и в ее продольной прорези расположена ось тре-. тьего направляющего ролика, штифт закреплен на пересечении первого и второго направляющих элементов, на- .55 , тяжение приспособления закреплено на свободном конце второго направляющего элемента, а нить охватывае последовательно первый, второй и третий направляющие ролики 2.Недостатком известного прибора так-. же является ограниченный класс решаемых задач, поскольку с его помощью можно находить корни только выпуклых функций.Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем определения корней нелинейных уравнений, описывающих как выпуклые, так и вогнутые функции, в том числе и задачу поиска точек на полупроводниковом монокристалле с заданными электрофизическими параметрами,Поставленная цель достигается тем что в вычислительный прибор, содержащий планшет, на котором установленнаправляющий элемент, перпендикулярно которому установлена подвижнопервая линейка, вторую линейку, нить, один конец которой прикреплен к штифту, а другой - к натяжному приспособленищ, движки, первый из которых установлен на направляющем элементе, а второй - напервой линейке, причем на втором движке установлена вторая линейка, и направляющий ро"лик, ось которого перпендикулярнаплоскости планшета, введены третий и четвертый движки и третья линейка, установленная подвижно на направляющем элементе перпендикулярно ему, на третьей линейке установлен третий движок, на котором закреплено натяжное приспособление, штифт закреплен на первом движке, а направляющий ролик, охватываемый нитью, установлен на четвертом движке, установленном на второй линейке,На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого вычислительного приборами на фиг, 2 - процесс поиска корня выпуклой и невыпуклой Функции.Прибор содержит планшет 1, на ко" тором размещен направляющий элемент 2, первую 3, вторую 4 и третью 5 линейки, движки 61, 6, 6 и 64, направляющий ролик 7, Тптифт 8, нить 9 и натяжное приспособление 10.Рассмотрим работу вычислительного прибора на примере решения задачи оторцовки полупроводниковых монокристаллов.На стадии механической обработки полупроводниковые монокристаллы подвергаются прежде всего процедуре1166 оторцовки, которая заключается вотделении частей монокристалла,характеристики которых, напримерзначение удельного электрическогосопротивления р, выходит за пределы допустимых значений.Проведенные исследования позволили установить монотонный характеризменениявдоль продольной осимонокристалла (координата:Л на фиг,2), 10при этом характеристика может бытьаппроксимирована для различныхтипов полупроводников, как выпуклыми, так и вогнутыми функциями,Кроме того, известно, что на концахмонокристалла расположены участкис бракованным материалом, размерыкоторых не превышают определеннойвеличины Ь . Таким образом, удалениечасти слитка размером не более Ьгарантирует отсутствие потерь качественного материала. Неаналитическийхарактер изменения вдоль продольнойрси слитка не позволяет найти координату требуемого сечения аналитическим; дпутем, что приводит к необходимостиприменять итерационные методы. 140 4навливается в положение, соответствующее х, Далее измеряют удельное сопро" тивленне на вновь полученном торце и значение ,. - о откладывают на планшете 1 с помощью второй линейки 4, Далее перемещают движок бг с линейкок 4 право до тех пор, пока нить 9, закрепленная одним концом на штифте 8, а другим - натяжным приспособлением 10, не пройдет через отметку на планшете 1. Вновь полученное положение движка 6 с линейкой 4. соответствует координате второго реза х. После проведения второго реза и замера полученного удельного сопротивления л на планшете 1 с помощью линей 1.гки 4 отмечается значение, соответствующее(г -р . Далее движок 6 с линейкой 4 опять передвигается вправо до тех пор, пока нить 9 не пройдет через вторую отметку на планшете 1. Процесс продолжается до тех пор, пока не бУДет выполнено Условиег-.дшг ш т.е. последняя отметка будет проставлена на планшете 1 на уровне линейки 3.Вычислительный прибор работает сле- дующим образом.Направляющий элемент 2 и вторая ф линейка 4 проградуированы в значениях, соответствующих р от 0 до)юс, соответствующего максимально возможному удельному сопротивлению для данной группы полупроводников, первая 35 линейка 3 и третья линейка 5 проградуированы в миллиметрах от 0 до , соответствующего максимально возможной длине монокристалла. Первый дви жок 6 устанавливается в положение 40соответствующее удельному сопротивлению иа левом торце необработанного слитка, третья линейка 5 устаонавливается в положение, соответ-. ствующее удельному сопротивлению на 45 правом торце необработанного слитка, первая линейка 3 устанавливается в положение , соответствующее требуемому значе ю удельного сопротивления, движок 6 устанавливается в ио-ЗО ложение ь, соответствующее длине данного слитка, движок 6 - в крайнем левом положении, движок 6 " в край ием нижнем положении.Для поиска корня выпуклых функций М . первый ряд монокристалла производит-ся на расстоянии х,= Ь от левого кон. ца монокристалла. Движок 6 устаТаким образом, предлагаемый вычислительный прибор позволяет решитьзадачу поиска корня выпуклой функции с помощью итерационной процедуры видаГо Г 1К- о О где. д - номер итерации, 11 роцесс поиска иллюстрируется фиг. 2 (последовательность х , х , х х, ). Для поиска корня вогнутой функции движок 6устанавливается так, чтобы нить 9 имела наименьшую длину (образовала прямую линию). Это положение соответствует положению первого реза х . Далее движок 6 с роликом 7 устанавливается в положение соотЭветствующее-г, и в точке пересечения нити 9 с первой линейкой 3 на планшете 1 делается отметка, которая соответствует координате второго реза х", После проведения реза движок 6 устанавливается в положение х , а движок 6 с роликом 7г в положение, соответствующеег.р. Новая точка пересечения нити 9 с линейкой 3 даст координату реза х В таком режиме работы прибор реализует итерационный алгоритм поиска корня вогнутой функции-вида(последовательность х, хф, хэ). Данное устройство обладает расширенными функциональными возможностями, просто в изготовлении, дешево в производстве и беэ значительных затрат может быть установлено на каждом рабочем месте. Этим определяется его технико-экономический эффект.1166140 Уз ЗЪ Тираж 710 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раказ 4312/45 Подпискомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 атент"Ужгород, ул. Проектн актор С. Лыжова Составитель И. ШелиповТехред М.Гергель орректор А Обручар