Технические науки

Электротехника и радиоэлектроника

В.С. Тверезовский, Р.В. Бараненко

Херсонский национальный технический университет

ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Постоянное развитие средств измерений и контроля различных параметров изделий и процессов является неотъемлемой частью научно-технического прогресса. В настоящее время существенное влияние на методы построения измерительных систем оказывает использование компьютеров для обработки результатов измерений и управления различными процессами [1].

Одной из основных задач при разработке измерительных систем является повышение точности, быстродействия и увеличение диапазона измеряемых величин.

В настоящее время существует устройство для извлечения квадратного корня [2], содержащее блок сравнения, выход которого через ключ соединен со счетчиком импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, и генератор импульсов, соединенный с управляющим входом ключа, недостатками которого является низкие быстродействие и точность вычислений.

Для устранения недостатков существующих устройств для извлечения квадратного корня необходима разработка нового устройства, структурные особенности которого позволят увеличить точность вычислений. В связи с этим разработано устройство для извлечения квадратного корня [3], содержащее блок сравнения, выход которого через ключ соединен со счетчиком импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, и генератор импульсов, соединенный с управляющим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, оно содержит второй счетчик импульсов и второй цифро-аналоговый преобразователь, причем вход второго счетчика импульсов соединен с входом первого счетчика импульсов, выходы второго счетчика импульсов подключены к входам второго цифро-аналогового преобразователя, а выход второго цифро-аналогового преобразователя соединен с эталонным входом первого цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к входу блока сравнения.

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на рис. 1, где блок сравнения обозначен цифрой 1, ключ - 2, генератор импульсов - 3, два счетчика - 4 и 5, выходы триггеров которых соединены с входами цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) - 6 и 7 соответственно. Эталонным источником ЦАП 6 является выходной сигнал ЦАП 7.

Работа устройства заключается в следующем.

Импульсом «Сброс» счетчики 4 и 5 устанавливаются в исходное состояние. С приходом входного сигнала схема сравнения 1 выдает разрешение на поступление импульсов с генератора 3 через ключ 2 на счетные выходы счетчиков 4 и 5. На выходе 1 при этом напряжение возрастает до тех пор, пока его величина не сравняется со входным. При равенстве этих напряжений срабатывает схема сравнения и, управляя ключом 2, запрещает поступление импульсов на вход счетчиков 4 и 5. В этот момент устройством реализуется равенство:

,

(1)

где - напряжение на выходе ЦАП 7; - число импульсов, находящееся в счетчике 5; - уровень квантования ЦАП 7; - число импульсов, которое находится в счетчике 4. Но , следовательно, или , где - коэффициент пропорциональности. Устройство позволяет получать результат в аналоговой форме - выход 1, в цифровой - выход 2.

Рис. 1 Устройство для извлечения квадратного корня

Авторами предложено устройство для извлечения квадратного корня, структурные особенности которого позволяют увеличить точность вычислений, что очень важно для устройств автоматики и вычислительной техники.

Литература:

1. В.С. Тверезовський, Р.В. Бараненко Принцип побудови елементів вимірювальних систем, представлених цифровими програмно керованими вимірювачами //Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. – 2003. – №1(11). – С.100-104.

2. Авторское свидетельство СССР №294150, «Устройство для извлечения корня». Автор: В.С. Тверезовский. G06G7/20. Опубл. 26.01.1971, Бюл. №6.

3. Авторское свидетельство СССР №428401, «Устройство для извлечения квадратного корня». Авторы: В.С. Тверезовский, Г.Ф. Гордиенко. G06G7/20. Опубл. 15.05.1974, Бюл. №18.

ФИО, звание, степень	Тверезовский Василий Семенович, кандидат технических наук, доцент кафедры Информационных технологий Херсонского национального технического университета.
Домашний и рабочий адрес	г.Херсон ул.Фритаун 80, корп.1, кв 2. Херсонский национальный технический университет. г.Херсон, ул. Бериславское шоссе 24. Тел: р.(80552)515731.
Научные интересы	Построение информационных измерительных систем, разработка средств измерений.
ФИО, звание, степень	Бараненко Роман Васильевич, магистр компьютерных систем и сетей, старший преподаватель кафедры Информационных технологий Херсонского национального технического университета.
Домашний и рабочий адрес	г.Херсон ул.И.Кулика 137 в, кв 17. Херсонский национальный технический университет. г.Херсон, ул. Бериславское шоссе 24. Тел: моб.(8066)2106486, р(80552)515731. E-mail: Scrooger@yandex.ru
Научные интересы	Геоинформационные и информационно-измерительные системы, защита информации.