DE1117326B - Elektronische Rechenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Rechenmaschine, bei der Operanden als Analogwerte eingegeben werden, das Resultat aber digital errechnet und zur Verfügung gestellt wird. Die Erfindung zielt darauf ab, das Analogverfahren in Digital-Rechenmaschinen anzuwenden, ohne deren absolute Rechengenauigkeit zu gefährden.

Nachstehend sei zunächst das Prinzip erläutert, nach welchem derartige Recheneinrichtungen arbeiten können. In die Rechenmaschine einzugebende Werte werden z. B. in elektrischen Spannungsteilern so voreingestellt, daß der Ziffer »1« eine Spannung von 1 Volt, der Ziffer »9« eine solche von 9 Volt entsprechen. Diese Teilspannungen werden Impulsbreitenumformern als Eingangsregelspannungen zugeführt, so daß an deren Ausgängen Impulse auftreten, deren zeitliche Längen (Impulsbreiten) den jeweils gewählten Ziffernwerten proportional sind. Aus den einzelnen, nunmehr durch ihre Impulsbreiten die Ziffernwerte darstellenden Ausgangsimpulsen der Impulsbreitenumformer, die z. B. in der Ausgangsimpulsbreite regelbare Monovibratoren sein können, werden Impulsgruppen hergestellt, deren Impulszahlen gleich den voreingestellten Ziffern sind. Um dies an einem Beispiel deutlich zu machen, soll, wie bereits erwähnt, die Ziffer »1« als Regelspannung von 1 Volt einem Impulsbreitenumformer zugeleitet werden, der einen Ausgangsimpuls von 15 μεεΰ abgibt. Dieser Impuls mit der Breite von 10 μεεσ steuert einen Impulsgenerator, der in dieser Zeit der elektronischen Recheneinrichtung einen Einzelimpuls zuführt. Die Ziffer »9« würde einen Impuls von der Breite 9 μβεΰ auslösen, so daß nun der Impulsgenerator einen Impulszug von neun Einzelimpulsen erzeugt. Mit Hilfe dieser Impulsgruppen können dann weitere Rechnungen durchgeführt werden, wie dies bei anderen elektronischen Impulsrechnern allgemein bekannt ist.

Die elektronische Rechenmaschine arbeitet somit in den Steuereinrichtungen und am Ausgang des Impulsvervielfachers (Multiplizierwerk) nach dem Analogieverfahren, dagegen vom Multiplizierwerk bis zum Resultatwerk echt digital, vorzugsweise dezimal.

Analogieverfahren der beschriebenen Art sind gegen Ungenauigkeiten der Einrichtung sehr empfindlich und unterliegen deshalb sehr scharfen Toleranzbedingungen. Dies macht sich im Bereich der unteren Ziffernwerte, z. B. der Ziffern 1, 2 und 3, nicht so bemerkbar, da die dort auftretenden Impulsspannungen von 1, 2 oder 3 Volt und Impulsbreiten von 10, 20 oder 30 μβεο auch dann noch klar unterscheidbar sind, wenn die Abweichungen der Teilspannungen

Anmelder:

Kienzle Apparate G.m.b.H.,
Villingen (Schwarzw.)

Dr. Martin Kassel, Gräfelfing bei München,
ist als Erfinder genannt worden

und Impulsbreiten vom Sollwerte +50 bzw.

betragen. Große Schwierigkeiten entstehen indessen bei den hohen Zäffernwerten 7, 8 oder 9, für deren deutliche Unterscheidung nach dem bisherigen Verfahren nur maximale Abweichungen von ±5% zulässig sind.

Die Darstellung jeder voreingestellten Ziffer bedarf mehrerer nacheinander erfolgender Teilvorgänge. Hierbei können sich die Abweichungen von den Sollwerten der einzelnen Teilvorgänge im ungünstigsten Falle addieren. Die Gesamtabweichung einer elektronisch dargestellten Ziffer vom Sollwert setzt sich aus vielen Teilabweichungen zusammen, wie z. B. Ungenauigkeiten von Widerständen, Kondensatoren, Spannungen, Strömen, Röhrensteilheiten, anderer Röhrendaten usw. Es ist außerordentlich schwer, die Summe aller dieser Teilungenauigkeiten bei den hohen Ziffernwerten so zu begrenzen, daß sie in einem Toleranzbereich von insgesamt maximal +5% liegt.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren, die zulässigen Toleranzbereiche nach Belieben zu vergrößern, um die Möglichkeit zu erhalten, Analogieverfahren in Digital-Rechenmaschinen anzuwenden, ohne deren absolute Rechengenauigkeit zu gefährden. Die Erfindung bezieht sich somit auch ganz allgemein auf Analog-Digital-Umsetzer, deren Genauigkeit vom Absolutwert der Analoggrößen unabhängig ist.

Die Erfindung besteht darin, daß das Maßstabsverhältnis der Analogwertskala zur Digitalwertskala mindestens teilweise nichtlinear ist. Das Maßstabsverhältnis der Analogwerte zu den Digitalwerten bestimmt die zulässige Ungenauigkeit bzw. erforderliche Genauigkeit und die Toleranzen an jeder Stelle der digitalen Ziffernskala. Eine exponentielle Abhängigkeit der Analogwerte von den entsprechenden digitalen Ziffernwerten stellt den Idealfall dar, in dem zur deutlichen Unterscheidung der benachbarten

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Ziffernwerte die zulässigen Toleranzen bzw. Abweichungen vom Absolutwert der Ziffer unabhängig sind. Diese exponentiell Abhängigkeit gestattet es, die Analoggrößen beispielsweise der Ziffernwerte 8 und 9 mit der gleichen Toleranz von ± 50 % voneinander unterscheiden zu können, wie dies bei den untersten Ziffernwerten 1 und 2 von vornherein möglich ist.

Es ist im allgemeinen nicht erforderlich, über den gesamten z. B. dezimalen Ziffernbereich von 1 bis 9 die Analoggrößen im Verhältnis zu den Digitalwerten exponentiell ansteigen zu lassen, da bei elektronischen Geräten Toleranzen der elektronischen Werte von größenordnungsmäßig ±50%, wie sie sich im Bereich der unteren Ziffern von selbst anbieten, bei weitem nicht erforderlich sind. Es genügt völlig, im Bereich der unteren Ziffernwerte ein lineares Verhältnis zwischen den Analogwerten und den Digitalwerten beizubehalten und erst im Bereiche der mittleren und vor allem der höheren Ziffernwerte ein überproportionales Verhältnis der Analogwerte zu den Digitalwerten vorzusehen.

Die Erfindung läßt sich mit Laufzeitketten und anderen Impulsvervielfachern durchführen. Es wird jedoch vorgezogen, hierzu Ablenkröhren zu verwenden, da die nichtlineare Auskopplung aus den Impulsvervielfachern den Aufwand von Laufzeitketten je nach den gestellten Toleranzbedingungen erheblich vergrößern kann, während der Aufwand bei Verwendung von Ablenkröhren unverändert gering bleibt und von der Schärfe der Toleranzbedingungen unabhängig ist.

In der nachstehenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 die graphische Darstellung einer praktisch brauchbaren Abhängigkeit der in den Steuereinrichtungen zwei Operanden zuzuordnenden Teilspannungen von digitalen Ziffernwerten 1 bis 9,

Fig. 2 eine Darstellung von aus den Teilspannungen nach Fig. 1 mittels eines Impulsbreitenumformers herzuleitenden Impulsbreiten,

Fig. 3 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Rechenmaschine mit elektronischen Ablenkröhren und

Fig. 4 ein Teilschaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Rechenmaschine mit Laufzeitkette.

Wie aus der in Fig. 1 gezeigten beispielsweisen Abhängigkeit zwischen den Ziffernwerten 1 bis 9 und den ihnen entsprechenden Teilspannungen, z. B. eines Spannungsteilers erkennbar ist, kann in den unteren Ziffernbereichen ein lineares Verhältnis der Spannung zu dem Ziffernwert vorgesehen werden, da in diesem Bereich die möglichen Abweichungen sowieso unter ±50 bis ±20% liegen. Für die Digitalwerte 4 bis 9 betragen die gewählten zulässigen Toleranzen durchschnittlich ±16%. Diese Toleranzwerte können bei gleichzeitigem Auftreten vieler kleiner Fehler in elektronischen Geräten noch gut eingehalten werden, wenn im wesentlichen passive Bauelemente und nur sehr wenig aktive Bauelemente verwendet werden, wie in dem nachstehend beschriebenen Schaltungsbeispiel nach Fig. 3.

Werden die die dezimalen Ziffern darstellenden Teilspannungen gemäß Fig. 1 in einem linearen Spannungsimpulsbreitenumformer in Impulse umgewandelt, deren Impulsbreiten ein Maß für die jeweiligen dezimalen Ziffern sind, so ergibt sich die in Fig. 2 gezeigte Impulsdarstellung dieser Ziffernwerte.

Bei linearer Abhängigkeit im unteren Ziffernbereich entsprechen, den Ziffern 1, 2 und 3 Impulsbreiten von 10, 20 und 30 μΒβΰ, wenn der lineare Spannungsimpulsbreitenumformer so dimensioniert ist, daß eine Teilspannung von 1 Volt am Eingang in eine Impulsbreite von 10 μβεϋ des Ausgangsimpulses transponiert. Die zulässigen Toleranzbereiche der Impulsbreiten nach Fig. 2 sind naturgemäß die gleichen wie diejenigen der Spannungstoleranzen nach Fig. 1.

ίο Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel einer elektronischen Rechenmaschine stellt das Spannungsteilerfeld 10 zusammen mit dem Impulsbreitenumformer 30 und dem Ablenkröhrensystem 40 die eine elektronische Steuereinrichtung dar, die bei Multiplikation den Multiplikator und bei Division den Quotienten bildet. Das Spannungsteilerfeld 50 zusammen mit dem Impulsbreitenumformer 70 bildet die Steuereinrichtung für den Multiplikanden bei Multiplikation bzw. den Divisor bei Division. Das Ablenkröhrensystem 80 stellt das elektronische Rechenwerk (Impulsvervielfacher) dar. Das Shiftregister 60 ist ein elektronisches Schrittschaltwerk, das die beiden Steuereinrichtungen stellenweise nacheinander mit dem Rechenwerk in Wirkverbindung bringt. Das Shiftregister 20 ist ein elektronisches Schrittschaltwerk, welches jede Dezimalstelle des Multiplikators mit dem gesamten Multiplikanden der Steuereinrichtung 50-70 stellenweise nacheinander verarbeitet.
In den Spannungsteilerfeldern 10 und 50 werden Multiplikator und Multiplikand voreingestellt, indem in den einzelnen Dezimalstellen mittels der gezeichneten Tastensätze der den jeweiligen Ziffern entsprechende Wert der Teilspannung gemäß Fig. 1 hergestellt und während der gesamten Rechendauer gespeichert wird. Die Shiftregister 20 und 60 fühlen nach dem Taktplan der Rechenmaschine die Spannungsteilerfelder stellenweise nacheinander ab, und zwar in der Weise, daß je ein Impuls am Ausgang der einen Steuereinrichtung 10-40 jedesmal den gesamten Inhalt der anderen Steuereinrichtung 50-70 im Rechenwerk 80 verarbeitet. Es kann auch so vorgegangen werden, daß eine gesamte Impulsgruppe am Ausgang der Multiplikator-Steuereinrichtung die einzelnen Dekadenstellen derMuItiplikand-Steuereinrichtung stellenweise nacheinander im Rechenwerk verarbeitet. Es wird hier jedoch vorgezogen, den Inhalt der Multiplikand- bzw. Divisor-Steuereinrichtung Md-Dr mit jeweils nur einem Einzelimpuls der Multiplikator- bzw. Quotient-Steuereinrichtung Mr-Q zu verarbeiten und mit je einem Einzelimpuls je Ziffer der Steuereinrichtung Mr-Q nacheinander den Multiplikanden bzw. den Divisor en bloc durchzurechnen, da sich in dieser Reihenfolge erhebliche Einsparungen an Rechenzeit für die Division ergeben.

Nach Voreinstellung der Operanden in den Spannungsteilerfeldern 10 und 50 werden durch den Eingangsimpuls am Shiftregister 20 der Abfühlvorgang zum erststelligen Multiplikator-Spannungsteiler im Spannungsteilerfeld 10 und der Impulsbreitenumformer 30 gestartet. Am Ausgang des Impulsbreitenumformers 30 erscheint ein breiter Rechteckimpuls, dessen relative Breite entsprechend dem Ziffernwert der ersten Stelle dieses Operanden aus Fig. 2 zu entnehmen ist. In weiter unten erläuterter Weise entsteht auf der Sammelleitung 41 des Ablenkröhrensystems 40 eine Gruppe von Impulsen, deren Impulszahl der erststelligen Ziffer dieses Operanden entspricht. Der erste Impuls dieser Gruppe startet das Shiftregister 60 und

den Impulsbreitenumformer 70. Am Ausgang dieses Impulsbreitenumformers erscheint ein Impuls, dessen relative Breite der erststelligen Ziffer des Operanden im Spannungsteilerfeld 50 CMD bzw. Dr entspricht. Zeitlich nacheinander durch das Shiftregister 60 abgefühlt, erscheinen nacheinander die den Ziffernwerten der folgenden Dekadenstellen dieses Operanden entsprechenden breiten Impulse am Ausgang des Impulsbreitenumformers 70 und werden über die

röhre 80 zur Wirkung. Wie bereits beschrieben wurde, entsprechen die Impulsbreiten dieser Impulse den dezimalen Ziffernwerten in einem nichtlinearen Maßstab. Die zeitliche Impulslänge, die dem Ziffernwert 1 entspricht, ist relativ kurz (z. B. 10 μββϋ) und tastet den Elektronenstrahl während dieser kurzen Zeitdauer hoch, in der der Strahl mit hoher Geschwindigkeit an der ersten Ausgangsanode vorbeieilt. Dasselbe geschieht mit solchen Impulsen, die den unteren De

Leitung 71 dem Steuergitter 83 des Ablenkröhren- io zimalziffern 2 und 3 entsprechen. Die Steuerimpulse systems 80 zugeführt. Der erste Impuls der Impuls- dieser Ziffern am Steuergitter 83 sind 20 bzw. 30 μβεΰ

lang und tasten den Elektronenstrahl so lange hoch, wie dieser mit unverminderter Geschwindigkeit an der zweiten und dritten Einzelanode 84 vorbeiläuft.

längen nichtlinear gedehnt und die Ablenkimpulsspannung an 82 entsprechend nichtlinear verformt. Auf diese Weise ist eine genaue Koordinierung der

serie dieses Operanden wird nun mit dem ersten Impuls, der auf der Leitung 41 das Ablenkröhrensystem
40 verließ, im Rechenwerk 80 gemeinsam zur Wirkung gebracht. In gleicher Weise werden in zeitlicher 15 Gemäß der vorhergehenden Beschreibung sind die Folge die weiteren Ausgangsimpulse des Impuls- den höheren Dezimalziffern entsprechenden Impulsbreitenumformers 70 im Rechenwerk 80 verarbeitet,
und zwar durch das Zusammenwirken mit je einem
Impuls aus der Leitung 41 und den zugehörigen

Folgeimpulsen, die pro Md-Dr-Dekadenstelle, d.h. 20 nichtlinearen Impulslängen, die den linearen Dezimalpro Stufe des Shiftregisters 60, aus diesem der Sam- ziffern entsprechen, mit der nichtlinearen Geschwinmelleitung 61 zufließen. digkeit der Strahlablenkung und der zugehörigen Im-

Das gleiche Spiel wiederholt sich beim zweiten Im- pulsauslösung an den Ausgangsanoden 84 erzielt. Sopuls der ersten Impulsgruppe der ersten Ziffer auf mit bewirkt ersichtlich jeder Einzelimpuls auf der der Leitung 41. Auch dieser Impuls tritt gleichzeitig 25 Leitung 41 eine Serie von Impulsgruppen auf der in das Rechenwerk 80 und in den Eingang des Shift- Leitung 81, wobei jede Impulsgruppe für sich eine registers 60 ein. An den Ausgängen der Einzelstufen
des Shiftregisters 60 erscheint er einerseits als Serie
von Folgeimpulsen auf der Sammelleitung 61 und somit am Eingang 82 des Rechenwerkes 80 und an- 30
dererseits als Serie von verschieden breiten Impulsen
am Ausgang des Impulsbreitenumformers 70 und somit an der Elektrode 83 des Rechenwerkes 80.

In der vorstehend beschriebenen Art und Weise

verarbeiten sämtliche Einzelimpulse der ersten Ziffer 35 tung 71 stellt eine vollständige Multiplikation eines des einen Operanden auf der Leitung 41 jeder für einstelligen Operanden Mr mit einem mehrstelligen sich und zeitlich nacheinander den gesamten Inhalt Operanden Md dar. Das gleiche Verfahren, im Redes anderen Operanden, der in der Steuereinrichtung sultatwerk subtraktiv angewendet, führt sinngemäß 50-70 gespeichert ist. Das gemeinsame Zurwirkung- zu einer Division in Form schrittweiser Subtraktion bringen der Impulsserien auf den Leitungen 41 und 40 des im Spannungsteilerfeld 50 en bloc eingestellten 71 an den Eingängen 82, 83 des Rechenwerkes 80 Divisors Dr. wird nun auf folgende Weise bewerkstelligt: Das Ablenkröhrensystem 40 am Ausgang der einen

Aus den Impulsen der Leitungen 41, 61 wird über Steuereinrichtung Mr zur Darstellung des Multiden Multivibrator 90 und eine Impulsformerstufe 91 plikators (Quotienten) arbeitet in völlig gleicher ein breiter Impuls hergestellt, der steil beginnt und 45 Weise wie das Ablenkröhrensystem 80. Auf seine Bedessen Steilheit stetig flacher wird und der schließlich Schreibung wird daher verzichtet, nach Erreichen einer maximalen Spannung steil ab- Außerdem ist klar, daß die Verarbeitung der

fällt. Dieser Impuls wird dem Ablenkplattensystem weiteren Dekadenstellen des Multiplikators durch Zuder Ablenkröhre 80, und zwar dem Eingang 82 zu- sammenwirken des Shiftregisters 20, des Spannungsgeführt. Die Form, die zeitliche Länge und die Span- 50 teilerfeldes 10, des Impulsbreitenumformers 30 und nung des Eingangsimpulses am Eingang 82 sind so des Ablenkröhrensystems 40 in der gleichen bereits

Anzahl von Impulsen aufweist, die mit den im Spannungsteilerfeld 50 voreingestellten Ziffern übereinstimmt.

Jede Impulsgruppe auf der Leitung 41 entspricht einer vollständigen Ziffer einer Dekade der im Spannungsteilerfeld 10 voreingestellten Zahl. Das Zusammenwirken einer solchen Impulsgruppe auf Leitung 41 mit einer Serie von Impulsgruppen auf Lei-

gewählt, daß der Elektronenbandstrahl das Feld zwischen rechter und linker Ablenkelektrode mit hohei Anfangsgeschwindigkeit und stetig abnehmender Geschwindigkeit bis zur linken Seite hinüber durcheilt. Während seiner Drehbewegung von der rechten zur linken Ablenkplatte beaufschlagt der Elektronenstrahl nacheinander zehn Einzelanoden 84, die außerhalb des Auftreffbereiches des Elektronenstrahls oder

beschriebenen Weise erfolgt.

Um ein nichtlineares Verhältnis der Analoggrößen zu den digitalen Zifferngrößen im Rechenwerk zur Wirkung zu bringen, kann es sich empfehlen, die elektrischen Verhältnisse im Ablenkröhrensystem 80 nach Fig. 3 zu vereinfachen. Bei dem bereits geschilderten Verfahren kommt es darauf an, die Impulskurvenform an der Ablenkplatte 82 mit dem ge-

außerhalb der Röhre miteinander verbunden sind und 60 wählten nichtlinearen Maßstab der Impulslängen am auf die Ausgangssammelleitung 81 führen. Im Augen- Steuergitter 83 in Übereinstimmung zu bringen. Dies blick des Abfallens der Spannung des Impulses am
Eingang 82 auf Null wird der Elektronenbandstrahl

ist an sich nicht schwierig, es ist jedoch unter Umständen zweckmäßig, eine andere Lösung zu wählen, bei der als Ablenkspannung an 82 ein einfacher die rechte Seite in bekannter Weise dunkelgetastet. 65 linearer Sägezahnimpuls genügt. Dieser würde eine Während der Dauer der Ablenkung des Elektronen- konstante Drehgeschwindigkeit des Elektronenband-

zum Zwecke der wirkungslosen Zurückstellung auf

Strahles kommt je ein Impuls der Impulsserie von der Leitung 71 an der Steuerelektrode 83 der Ablenkstrahles auf seinem Wege von der einen zur anderen Ablenkplatte erzeugen, und es müßten demzufolge die

gegenseitigen Abstände der Einzelanoden 84 nach dem gegebenen nichtlinearen Maßstab ungleich gewählt werden. Die Einzelanoden 84 müßten dann an einem Ende zusammengedrängt und auf der anderen Seite auseinandergezogen werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf ein digitales Rechenwerk zeigt Fig. 4. Am Spannungsteiler 10, der nur eine Einheit aus dem entsprechenden Spannungsteilerfeld nach Fig. 3 darstellen soll, wird der vorgegebene Ziffernwert durch Abgreifen der entsprechenden, gemäß Fig. 1 festgelegten Teilspannung eingestellt. Während der Zeit, in der von dem Shiftregister her, das die einzelnen Spannungsteiler stellenweise nacheinander abtastet, Impulsspannungen am oberen Ende des Spannungstellers anliegt, liegt auch die der eingestellten Ziffer entsprechende Teilspannung am Gitter einer Monovibratorröhre 30, die als Impulsbreitenumformer geschaltet ist. Auf einen Startimpuls 32 hin erscheint nun im Ausgang 31 ein Steuerimpuls, dessen zeitliche Länge sich gemäß Fig. 2 aus der voreingestellten Ziffer ergibt. Zehn derartige Impulse für die Ziffernwerte 0 bis 9 sind in Fig. 4 rechts maßstäblich alternativ eingezeichnet. In dieser Schaltung wird als Rechenwerk eine Laufzeitkette mit neun seitlichen Auskopplungen für die Ziffern 1 bis 9 verwendet. Die gezeichnete Laufzeitkette besitzt pro Glied eine Verzögerungszeit von 5 μβεΰ und eine Gesamtlaufzeit von etwa 200 bis 250 nsec. Die Auskopplungen auf die Sammelausgangsleitung 31 sind für die verschiedenen Ziffernwerte im Verhältnis zu den zugehörigen Impulsen auf der Ausgangsleitung 31 maßstäblich eingezeichnet, und zwar im wesentlichen entsprechend den bereits in Fig. 1 und 2 gezeigten Maßstabverhältnissen. Es ist ohne weiteres klar, daß der Maßstab allen Toleranzanforderungen angepaßt werden kann.

Die Laufzeitkette gemäß Fig. 4 kann auch durch einen gesperrten Multivibrator ersetzt werden, der mit dem Nutzimpuls des Impulsbreitenumformers aufgetastet wird und so viele Einzelimpulse abgibt, wie es der Dauer der Auftastung entspricht. Dazu wird wieder an einem Spannungsteiler 10 oder Potentiometer eine Gleich- oder Impulsspannung abgegriffen und dem Gitter eines regelbaren Monovibrators 30 zugeführt. Auf einen Startimpuls hin erscheint am Ausgang 31 ein Nutzimpuls, dessen zeitliche Länge dem voreingestellten Spannungswert entspricht.

Da diese Anordnung ebenfalls empfindlich gegen Ungenauigkeiten ist, wird als weiteres Beispiel der Erfindung vorgeschlagen, als Impulsbreitenumformer Einrichtungen zu verwenden, die Nutzimpulse mit definiert fallender Amplitude abgeben (Phantastrons usw.) oder Umformer, die durch geeignete Differentiation ihrer Nutzimpulse einen mit ihrer Dauer fallenden Amplitudengang besitzen. Wird mit einem Impuls einer solchen Form ein verriegelter astabiler Multivibrator aufgetastet, so erhält man an dessen Ausgang eine Folge von digitalen Ziffernwerten entsprechenden Einzelimpulsen mit fortschreitend zunehmender Frequenzdehnung derart, daß das Maß-Stabverhältnis der Analogwerte aus dem Spannungsteiler zur Angabe der digitalen Einzelimpulse exponentiell, zumindest aber nichtlinear ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Beispiele und auch nicht auf die Durchführung von Multiplikationen zweier Faktoren, sondern es können sowohl mit den gezeigten Schaltungen als auch mit anderen Schaltungen, die das gleiche teils analoge, teils digitale Verfahren anwenden, zumindest die vier Grundrechenarten durchgeführt werden.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronische Rechenmaschine, gekennzeich net durch einen Analogwert-Digitalwert-Umsetzer, der so ausgebildet ist, daß das Maßstabverhältnis der Analogwertskala zur Digitalwertskala mindestens teilweise nichtlinear ist.

2. Umsetzer nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich der hohen Digitalziffernwerte die Analogwerte im Verhältnis zu den ihnen entsprechenden Digitalwerten überproportional, insbesondere nach einer Exponentialfunktion anwachsen.

3. Umsetzer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maßstabverhältnis der Summe der Toleranzen der Einzelglieder des Umsetzers angepaßt ist.

4. Umsetzer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Darstellung von Werten durch elektrische Impulse deren Größe, Breite und/oder Abstände in nichtlinearem Verhältnis zu den darzustellenden Werten stehen.

5. Umsetzer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung auf eine elektronische Rechenmaschine als Rechenwerk für nichtlineare Eingangsimpulswerte Ablenkröhren dienen.

6. Umsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines nichtlinearen Verhältnisses Mittel vorgesehen sind, die der Drehbewegung des Elektronenbandstrahls in der Ablenkröhre eine veränderliche Drehgeschwindigkeit, vorzugsweise eine hohe Anfangs- und eine niedrige Endgeschwindigkeit erteilen.

7. Umsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines nichtlinearen Verhältnisses die gegenseitigen Abstände der Einzelausgangsanoden einer Elektronenstrahlröhre von einer zur anderen Röhrenseite zunehmen.

8. Umsetzer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung auf elektronische Rechenmaschinen als Rechenwerk für nichtlineare Eingangsimpulswerte Laufzeitketten dienen.

9. Umsetzer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung auf elektronische Rechenmaschinen als Rechenwerk Multivibratoren dienen, die von Impulsbreitenumformern vorzugsweise sägezahnförmiger Impulsausgangsspannung hochgetastet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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