SU913410A1

SU913410A1 - Аналоговое вычислительное устройство 1

Info

Publication number: SU913410A1
Application number: SU802909776A
Authority: SU
Inventors: Gennadij G Usachev; Sergej V Belousov
Original assignee: Gennadij G Usachev; Sergej V Belousov
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1980-04-14
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к аналого^вой вычислительной технике и может быть использовано при решении уравнений с обратными функциями.

Известно устройство для нахождения корней алгебраических уравнений высших степеней, содержащее осциллограф, два генератора пилообразных напряжений, генератор синусообразного напряжения, колебательный· контур, усилитель и источник сигнала [1].

Указанное устройство позволяет решать ограниченный круг уравнений, сложно по конструкции и обеспечивает вычисление лишь при наличии математической формулы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению для одновременной регистрации нескольких процессов на экране электронного осциллографа является устройство, содержащее осциллограф, генератор пилообразного напряжения, линию задержки,

2

ключи и генераторы функции. Данное устройство позволяет зарегистрировать на экране осциллографа несколько функций, при этом точки пересечения двух функций соответствуют корням уравнения вида £^(х) = £^(х), где £_ή(χ) и Г^(х) - функции, зарегистрированные на экране осциллографа [2] .

Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности вычисления решений уравнений вида £^(х) = Ф<2.(х), где Ф^{х) - обратная функция £г)_(х) , при этом исходные генераторы функций обеспечивают на своих выходах лишь функции £₄(х) и ίγΐΧ).

Решение указанных уравнений необходимо, например, для определения статической помехоустойчивости логических микросхем. При отсутствии математической формулы функции £п(х), получение обратной функции <4 (хГ с помощью специального преобразова913М

теля и использование известного уст-, ройства крайне сложно ввиду трудности выполнения указанного преобразователя.

Цель изобретения - расширение <

функциональных возможностей за счет нахождения корней уравнений с обратными функциями.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое вычислительное и устройство.содержащее осциллограф, генератор пилообразного напряжения, ключи, элемент задержки и генераторы функции, выход первого генератора функций соединен с информационным ι входом первого ключа, выход которого подключен к первому входу осциллографа, выход второго генератора функций соединен с информационным входом второго ключа, дополнительно введены 21 триггер и генератор импульсов, выход которого соединен с входом триггера и через элемент задержки с входом запуска генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вхо- 2. дами задания аргумента первого и второго генераторов функций и информационными входами третьего и четвертого ключей, выходы второго и четвертого ключей объединены и подключе- 31 ны к второму входу осциллографа,выход третьего ключа соединен с первым входом осциллографа, первый выход триггера подключен к управляющим входам первого и четвертого клю- ₃, чей, второй выход триггера соединен с управляющими входами второго и третьего ключей.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства. * Аналоговое вычислительное устройство состоит из генератора импульсов 1, триггера 2, элемента задержки 3, генератора пилообразного напряжения 4, генераторов функции 5 и ^4!6, ключей 7, 8, 9 и 10 и осциллографа 11.

Устройство работает следующим образом.

С приходом первого импульса от ге- ⁵¹нератора импульсов 1, триггер 2, работающий в счетном режиме, устанавливается в единицу. При этом на его прямом первом выходе находится единичный сигнал, который открывает пер- 5: вый и четвертый ключи 7 и 10. Первый импульс с генератора импульсов.пройдя через элемент задержки 3,запускает

0 4

генератор пилообразного напряжения 4, который обеспечивает подачу разворачивающего напряжения на генераторы функции 5 и 6. В указанном поло5 жении сигнал функции с генератора функции 5 через ключ 7 поступает на вход Υ осциллографа 11, а сигнал развертки через ключ 10 поступает на вход X осциллографа 11.

0 Таким образом, после прихода первого импульса на экране осциллографа зарегистрируется функция £^(х) генератора функции 5· С- приходом второго импульса с генератора импульсов 1

5 триггер 2 перебросится в другое состояние. В результате чего на инверсном втором выходе триггера 2 появляется единичный сигнал, который открывает ключи 8 и 9· Второй импульс

о с генератора импульсов 1, пройдя через элемент задержки, снова запускает генератор пилообразного напряжения 4, который обеспечивает развертывающим напряжением генераторы функции.

5 В указанном положении сигнал со второго генератора функции поступает на вход X осциллографа через второй ключ 8, а развертывающее напряжение через третий ключ 9 посту11 пает на вход Υ осциллографа. Таким образом, после прихода второго импульса с генератора импульсов 1 на экране осциллографа зарегистрируется функция Фл (х), обратная функции

5

В результате дальнейшего периодического поступления тактовых импульсов с генератора импульсов 1 на экране осциллографа периодически будут

⁰ регистрироваться функции £>, (х) и ф^(х). При достаточно высокой частоте работы генератора импульсов 1 обе функции высвечиваются на экране осциллографа постоянно. По абсциссе

⁵ координат точек пересечения определяются корни решения уравнения £^(х) = = фг^(х). В качестве генераторов функции £ ₄(х) и £(^(х) используются либо физические модели обсчитываемых

⁰ физических процессов, либо реальные электронные элементы, например логические схемы И-НЕ, статические характеристики которых подлежат обсчету. В качестве ключей используются

5 бесконтактные ключи на МОП транзисторах, либо электронные реле. Элемент задержки 3 используется в связи с тем, что ключи обладают быстро5 913410

действием по сравнению с другими узлами устройства, а к моменту включения развертывающего напряжения необходимые коммутации должны быть закончены.

Использование предложенного аналогового вычислительного устройства позволяет упростить процесс вычисления-корней указанных уравнений,который в настоящее время ведется графическим путем и является трудоемким.

Claims

формула изобретения

Аналоговое вычислительное устройство, содержащее осциллограф, генератор пилообразного напряжения,ключи, элемент задержки и генераторы функций, выход первого генератора функций соединен с информационным входом первого ключа, выход которого подключен к первому входу осциллографа, выход второго генератора функций соединен с информационным входом второго ключа, отличающееся

тем, что, с целью расширения функциоI,

нальных возможностей за счет нахождения корней уравнений с обратными функциями, в него дополнительно вве дены триггер и генератор импульсов,

5 выход которого соединен с входом триггера и через элемент задержки с входом запуска генератора пилообраэ ного напряжения, выход которого сое динен с входами задания аргумента

*0 первого и второго генераторов функций и информационными входами треть его и четвертого ключей, выходы вто рого и четвертого ключей объединены и подключены к второму входу осцил¹⁵ лографа, выход третьего ключа соеди нен с первым входом осциллографа, первый выход триггера подключен к управляющим входам первого и четвер того ключей, второй выход триггера

20 соединен с управляющими входами вто рого и третьего ключей.