SU576575A1 - Многоканальное аналого-импульсное вычислительное устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть исиользовано, в частности, дл  оиеративной обработки аналого-импульсной информации в приборах  дерной физики.

Известно вычислительное устройство, которое содержит сумматоры, выходной формирователь и логические элементы 1J.

Недостатком этого устройства  вл етс  сравнительно низка  точность- 2% в динамическом диапазоне 100:1, а также ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство, каждый канал которого содержит пороговый усилитель, вход которого  вл етс  входом канала и соответствующим входом устройства , а выход соединен с одним входом логарифмирующего блока, другой вход которого подключен к выходу генератора опорного тока, и формирователь показател  степени, выход которого  вл етс  выходом канала, выходы каналов соединены с соответствующими входами многовходового алгебраического сумматора, выход которого через последовательно соединенные антилогарифмирующий блок, другой вход которого подключен к выходу соответстзующего генератора онорного тока, и выходной формирователь, другой вход которого подключен к выходу гене2

ратора тока пьедестала, соединен с выходом устройства 2.

Однако это устройство имеет ограниченный диапазон входных и выходных сигналов, в котором обеснечи1заетсч требуема  гочность обработки.

С целью повыикни  точности и расширени  динамического диапазона в П})едлагасмом устройстве выход аптилогарисрмирующего блока соединен с дополнительным инвертирующим входом многовходового алгебраического cyAiMaTopa, а каждый канал содержит алгебраический сумматор, неннвертирующий вход которого подключен к выходу логарифмирующего блока, инвертирующий вход - к выходу порогового усилител , а выход еоединен со входо.м формировател  иоказател  степени.

Блок-схема многоканального аналого-имиульсного вычислительного устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит /г-входных каналов , каждый из которых содержит пороговый усилитель 1, логарифмируюиип блок 2, генератор оиориого тока 3, алгебраический с}мматор 4 и формирователь иоказател  степенн 5, многовходовой алгебрапческий сумматор 6, антилогарифмирующий блок 7, генератор опорного тока 8, выходной формирователь 9 и генератор тока пьедестала 10.

Выход порогового усилител  1 соединен с одним входом логарифмирующего блока 2, к другому входу которого подключен геператор опорного тока 3, и с инвертируюпдим входом алгебраического сумматора 4, неинвертирующий вход которого подключен к выходу логарифмирующего блока 2, а выход алгебраического сумматора 4 соединен со входом формировател  иоказател  степени 5, выход которого  вл етс  выходом даииого входного канала. Выходы всех входных каналов подключены к многовходовому алгебраическому сумматору 6, выход которого в свою очередь , подключен к одному входу аптилогарифмирующего блока 7, другой вход которого соединен с генератором опорного тока 8. Выход антилогарпфмирующего блока 7 подключен к пеипвертирующему входу многовходового алгебраического сумматора 6 и к одному входу выходного формировател  9, другой вход которого соедииен с генератором тока иьедестала 10.

Прн отсутствии входных сигналов генераторы опорных токов 3 н 8 обеспечивают начальный статический режим соответственно логарифмирующих 2 и антилогарифмирующего 7 блоков, задава  через них пебольщой ( 25-50 мкЛ) стабильный ток. При этом величина тока геиератора тока иьедестала равна пулю и выходной сигиал устройства равеи нулю.

Устройство работает следующим образом.

Входной имиульспый сигнал каждого канала проходит через пороговый усилитель 1, где уменьщаетс  по амплитуде на величииу, равную току генератора опорного тока 3. 11ри этом на неинвертирующий вход алгебраического сумматора 4 постуиает выходной сигнал с логарифмирующего блока 2, алшлитзда которого  вл етс  суммой двух составл ющих: одна нронорциоиальиа натуральному логарифму отношени  амплитуды входиого сигиала к величине тока генератора 3, а друга  - амплитуде выходного тока порогового усилител  1 из-за наличи  у логарифмирующего блока 2 последовательного сопротивлени  Гб. Коэффициент передачи по инвертирующему входу сумматора 4 подбираетс  так, чтобы втора  составл юща  полностью исключалась на его выходе, и такнм образом амнлитуда его выходного сигнала корректируетс  и определ етс  только первой составл ющей. Коэффициент усилени  или ослаблеии  этого сигнала иа формирователе показател  степеии 5 определ ет величнну показател  степенн гПг по данному г-ому каналу. Выходные сигиалы формирователей 5 поступают на многовходовой алгебраический сумматор 6, иричем инвертирующий или иеинвертирующий характер его i-ro входа определ ет знак показател  степени ±mi. Сигнал с сумматора 6 через антилогарифмирующий блок 7 ноступает на выходной формирователь 9, а также возвращаетс  на неиивертирующий вход того же сумматора 6 дл  коррекции влн ни  гд антилогарифмирующего блока 7. Коэффициент передачи по этому входу подбпраетс  так, чтобы полностью скомпенсировать уменьщенне выходного сигнала блока 7 из-за /„. На выходном фор1мирователе 9 сигиал с антилогарифмирующего блока 7 суммируетс  с сигналом генератора тока пьедестала 10, величина которого совиадает с током генераторов опорных токов 3 и 8. Таким образом, амплитуда выходного сигнала устройства в щироком динамическом диапазоне с высокой точностью определ етс  требуемым алгоритмом обработки.

Формула и 3 о б р е т е и и  

Многоканальное аналого-импульсное вычислительное устройство, каждый канал которого содержнт пороговый усилитель, вход которого  вл етс  входом канала и соответствующим входом устройства, а выход соедниен с одним входом логарифмирующего блока , другой вход которого нодключен к выходу генератора онорного тока, и формирователь иоказател  степени, выход которого  вл етс  выходом капала, выходы каналов соедппены с соответствующими входами многовходового алгебраического сумматора, выход которого через иоследовательно соединенные антилогарифмирующий блок, другой вход которого подключен к выходу соответствующего геператора опорного тока, и выходной формирователь, другой вход которого подключен к выходу генератора тока пьедестала , соедииеи с выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышенп  точности и расширени  динамического диапазона , в нем выход антилогарифмирующего блока соедииен с дополнптельпым иивертируюпхим входом многовходового алгебраического сумматора, а каждый канал содержит алгебраический сумматор, неинвертирующий вход которого подключен к выходу логарифмирующего блока, инвертирующий вход - к выходу порогового усилител , а выход соединен со входом формировател  показател  степепи.

Источники ииформации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патепт США Ns 3197626, кл. 235-195, 1962.

2.М. G. Strauss. R. Brenner, General Purpose Analog Pulse Height Computer, Review of scientific Instruments, 36, № 12, pp. 1857- 1876, 1965.

ВходГ

L

Bxofn-

BiiixaS