161139. lajstromszámú szabadalom • Analóg műveleti egység
3 A találmány tárgya alkalmas tetszőleges számú analóg (villamos, vagy pneumatikus) jel szorzására, osztására és tetszőleges egész és törtkitevőjű hatványozás elvégzésére. Fenti műveleteket külön-külön, vagy egymással kombinálva végzi, és a műveletek eredményét analóg (villamos, vagy pneumatikus) jellel adja meg. A találmány szerinti műveleti egység fenti műveleteket folyamatosan végzi, így az eredmények regisztrálhatók és a kimenő analóg jel szabályozásai, vezérlési, illetve egyéb célokra felhasználható. A találmány szerinti megoldás nagy megbízhatóságú, alkalmas üzemi körülmények mellett való működtetésre. Az eddig ismert megoldásoknál olcsóbb. Építőkocka-rendszerben kivitelezhető, így bonyolultabb műveletek sorozata is könnyen megvalósítható. A megoldás további előnye, hogy a legkorszerűbb technológiával, integrált áramkörökkel felépíthető. A találmány szerinti megoldás az alábbi ismert azonos átalakítást használja ki: bxi bx2 amiből Íny + bz lnz = bxl lnx! + b x2 Inx 2 2. 1. egyenletben szereplő betű jelölések: xi' X2' z bemenőjelek y kimenőjel bji' bx2 ' b z a bemenőjelek hatványkitevői A fenti összefüggés hasznosítására a találmány tárgya a bemenőjeleket és kimenőjeleket azok logaritmusával arányos időtartamokká alakítja. A bemenő- (kimenő) jelet egyidőben exponenciális lefolyású bxk Sk = Sko e egytárolós rendszerrel előállított időfüggvénnyel hasonlítjuk össze. Mint az 1. ábrából látható, a Sí függvény az S10 értékről a függvény által meghatározottan nulláig csökken. A tx 1 idő elteltével Sí értéke egyenlő lesz az xi bemenőjel értékével. Ez az idő arányos a bemenő- (kimenő) jel logaritmusával. Az Sí függvény indítása és a jel egyenlőség között eltelt idő a bemenő- (kimenő) jel logaritmusával arányos. A szorzójellegű bemenőjeleknek megfelelő időtartamokat összegezve, valamint az osztójellegűekhez tartozó időtartamokat a kimenőjelhez tartozóval összegezve két időtartam összegét nyerjük. Az időtartamok összegezése úgy történik, hogy az egyik időtartam leteltével az összehasonlító indítja a következő szorzó (osztó), kimenőjelhez rendelt segédimpulzust. A 2. függvénykapcsolat akkor teljesül, ha a két időtartam-összeg megegyezik. Ha a két időtartam nem egyezik meg, a kimenőjelet szükség szerint növeli, vagy csökkenti az integráló szerv. Ujabb mintavétellel ellenőrizzük a kimenőjel értékét. Ha megfelelő értékű, ez a jel változatlanul marad, addig, ameddig valamelyik bemenőjel meg nem változik. Ily módon a rendszer 4 kimenőjele addig fog változni, amíg az időtartam-összegek egyenlőek nem lesznek egymással és a függvény-kapcsolat meg nem valósul. A 2. ábra a találmány szerinti műveleti egység 5 egy példakénti megvalósításának tömb-vázlatát mutatja. Ez az elrendezés az bx 3 y = x 0. 10 művelet elvégzésére alkalmas. A 10 négyszöggenerátor indító jelére az 1 és 4 impulzusgenerátor exponenciális impulzust bocsát ki. Az 5 komparátor az Sí exponenciális impulzust összehasonlítja az x bemenőjellel. A jelegyenlőség tx 15 pillanatban következik be, ekkor az 5 komparátor billen és kimenete logikai null-szintre kerül. Az S4 impulzust és a 9 integrátor által szolgáltatott kimenőjelet a 8 komparátor hasonlítja öszsze. A jelegyenlőség ty idejétől kezdve a 8 kom-20 parátor kimenete 0 szintre kerül. A 9 integrátor bemeneteire az 5 komparátor által szolgáltatott x és a 8 komparátor által szolgáltatott t y időtartamú impulzus kerül. A 9 integrátor bemenetére jutó ty — t x időtartamú impulzus előjelének megfelelően növeli, vagy csökkenti a kimenőjelet az egyensúlyi állapot beálltáig. A 3. egyenletben szereplő bx hatványkítevő értéke a két exponenciális impulzus időállandójának arányával megegyező. 30 A leírt folyamat periodikusan ismétlődik. A 3. ábra a találmány szerinti műveleti egység második példakénti kivitelének tömb-vázlatát mutatja. „_ Az elrendezés az 35 b*i bx2 y = X í • *2 4. zbz művelet elvégzésére alkalmas. 40 A 10 négyszöggenerátor indító jelére az 1 és 3 impulzus generátor exponenciális impulzust bocsát ki. Az 5 komparátor az Sí exponenciális impulzust összehasonlítja az xi bemenőjellel. A jelegyenlőség ti pillanatában az 5 komparátor bil-45 len és kimenete logikai O-feszültségszintre kerül. Ennek hatására a 2 impulzusgenerátor kiadja az S2 exponenciális impulzust. Ezt a 6 komparátor hasonlítja össze az X2 bemenőjellel. A jelegyenlőség txl és t x2 pillana-50 tában a 6 komparátor kimenetén logikai 0-feszültségszint áll elő. A 3 impulzusgenerátorból és 7 komparátorból álló osztó vonalon a folyamat hasonlóan játszódik le. Az S3 impulzust a Z bemenőjellel a 7 55 komparátor hasonlítja össze. A jelegyenlőség t2 időpillanatban következik be. A 7 komparátor kimenete 0-szintre kerül. Ez indítja a 4 impulzusgenerátort. Az S4 impulzust és a 9 integrátor által szolgáltatott kimenőjelet a 8 komparátor 60 hasonlítja össze. A feszültség egyenlőség z + t y idejétől kezdve a 8 komparátor kimetnete a 0-feszültségre kerül. A 9 integrátor betmenetére a 6 komparátor által szolgáltatott *i + t x2 hosszúságú és a 8 komparátor által 65 szolgáltatott tx + t y hosszúságú impulzus ke-2
