книги из ГПНТБ / Аналоговые запоминающие и адаптивные элементы

стоянного поля (§ 1-2,в), в качестве переменного поля исполь­ зуется возбуждение одной из частот, а вместо возбуждения другой частоты подаются импульсы постоянного тока, управле­ ние которыми производится посредством схемы с обратной связью. Возможна также запись и методом идеального намаг­ ничивания (§ 1-2,г), но в этом случае приходится менять содер­ жание сразу всего столбца.

рых, как показано на рис. 3-7,6, проходят импульсы только положительной полярности, а по другому — только отрицатель­ ной. Знакопеременное напряжение образуется только в выбран­ ном трансфлюксоре, во всех же остальных наводятся лишь импульсы помехи, которые в значительной мере можно ском­ пенсировать подобно тому, как это делается в цифровых ЗУ [Л. 37] посредством специальной прошивки выходной обмотки.

а) Принципы построения АСР

Структурная схема аналогового сдвигового регистра (АСР) изображена на рис. 3-8. АСР состоит из п последовательно включенных друг за другом аналоговых запоминающих ячеек.

Хвыхп

131

ваемых одновременно, т. е. параллельно. Стробирующнй сиг­ нал Хс подается в дискретные моменты времени с промежут­ ком Т; в эти моменты происходит запись в каждую из ячеек

собой ступенчатый входной сигнал регистра, задержанный на

Другим важным свойством АСР является возможность запо­ минания значений функций в дискретные моменты времени на

132

информации о нем может быть потеряна. Принципиально в со­ ответствии с теоремой Котельникова [Л. 100] для восстановле­

восстанавливается обычно путем линейной или более сложной полиномиальной интерполяции, называемой операцией сгла­ живания. Качественно метод линейной интерполяции может

Простой способ получения кусочно-линейной функции из соот­ ветствующей ступенчатой путем интегрирования последней опи­ сан в работе [Л. 100].

133

но, если необходимо произвести запись в г'-ю ячейку, то пред­

134

Аналоговый запоминающий элемент, входящий в рассматривае­ мый регистр, имеет четыре обмотки: обмотку записи 1, обмотку возбуждения 2, выходную обмотку 3 и обмотку обратной свя­ зи 4 (рис. 3-13,а). Использование обмотки обратной связи обусловлено тем, что здесь используется замкнутый тип АЗЭ (с непрерывной обратной связью). Включение АЗЭ в схему регистра показано на рис. 3-13,6. Входными сигналами для всех АЗЭ, кроме ПЦ, принимающего входной сигнал всего регистра,

напряжениями выхода предыдущего АЗЭ и обратной связи дан­ ного АЗЭ усиливается избирательным усилителем У и выпрям­ ляется фазовым детектором Д, выходной сигнал которого по­ дается на обмотку записи данного АЗЭ. Стробирующие импуль­ сы, обозначенные на рис. 3-12 Х с 1 и Х с 2 , здесь управляют опорными напряжениями детекторов: отсутствие стробирующих импульсов означает отсутствие опорного напряжения, цепь записи при этом разрывается. В отличие от всех остальных АЗЭ входным сигналом для Пц АЗЭ является напряжение постоян­ ного тока, поэтому напряжение обратной связи сначала усили­ вается и выпрямляется и только потом сравнивается со входным напряжением.

Отметим, что запись в описанном выше регистре осущест­ вляется при совместном действии переменного тока возбужде-

135

ния, неизменного по амплитуде, и управляющего постоянного тока. В качестве управляющего сигнала записи в данном слу­ чае можно использовать и переменный ток с удвоенной частотой возбуждения. При этом сумма двух полей, отличающихся по частоте вдвое, дает эффект выпрямления [Л. 5]. Это положение иллюстрируется рис. 3-14, из которого следует, что при измене­ нии фазы второй гармоники меняется знак постоянной состав­ ляющей.

Схема регистра с записью на переменном токе отличается от схемы на рис. 3-13,6 только тем, что вместо фазовых детек­ торов установлены вентили переменного тока. Это позволяет обойтись без источника опорного напряжения.

Аналоговый запоминающий элемент с выходом на комбина­ ционных частотах, как было показано в § 2-2,в, позволяет кроме запоминания производить умножение некоторого входного сиг­

умножения. Собственно для записи и продвижения информации по регистру используются только первые четыре обмотки, и в этом отношении работа регистра ничем не отличается от ра­ боты регистра на АЗЭ с выходом на удвоенной частоте возбу­ ждения, описанной выше. Специфика же данного регистра про­ является только при использовании обмоток 5 и 6. Полная схема регистра изображена на рис. 3-15,6 (в дополнительных АЗЭ обмотки 5 и 6 могут отсутствовать).

Предположим, что в основном АЗЭ i-й ячейки регистра за­ помнена некоторая величина Хи а амплитуда возбуждения обмотки 5 на этом АЗЭ равна У,-; тогда на выходе обмотки 6, как было показано в § 2-2,в, амплитуда сигнала на любой из комбинационных частот удовлетворяет с точностью до коэффи­ циента пропорциональности соотношению

136

137

2о) - 2 ш

Понятно, что функцию (3-6) можно реализовать на /г-разряд- ном сдвиговом регистре, построенном на АЗЭ с двухчастотным возбуждением и выходом на комбинационных частотах. Для этого функцию Хвх(т) следует подать на общий вход всего

АСР, образованном последовательным соединением обмоток 6, появятся сигналы на обеих комбинационных частотах, ампли­

Применение АЗЭ в аналоговых и аналого-цифровых электрон­

чаще всего в качестве АЗЭ применялись громоздкие интегра­ торы на операционных усилителях, которые не обладали тре­ буемой стабильностью хранения информации. В сравнении с ними АЗЭ являются более простыми и надежными устройст­ вами и обладают высокой временной стабильностью.

Можно указать следующие основные области применения АЗЭ в аналоговых и аналого-цифровых машинах.

138

i - l

1. В простейшем случае АЗЭ используются для автоматиче­ ской установки постоянных значений параметров и входных величин в течение всего цикла работы аналоговой машины;

операционных блоков исключительно упрощают всю систему, поскольку одни и те же операционные блоки используются для выполнения различных операций. При этом необходимо резуль­ таты решения в одном цикле запомнить и подать их на вход системы в следующем цикле. Для этой цели чрезвычайно удоб­ но использовать АСР.

В зависимости от требуемой точности используется либо не­ посредственно ступенчатая аппроксимация решения, либо его кусочно-линейная или более сложная полиномиальная аппрокси­ мация (см. § 3-2). Установка новых параметров при смене цик­ лов также производится посредством АЗЭ.

Применение системы с многократным использованием опе­ рационных блоков полезно прежде всего там, где низкая стои­ мость и высокая надежность более необходимы, чем высокая скорость выполнения операций.

3. При связи аналоговых машин с цифровыми возникает задача преобразования последовательного представления ин­

139

ностью сглаживания и отдельные АЗЭ, применяемые для уста­ новки параметров и некоторых начальных значений. Примером эффективного технического использования АЗЭ для связи циф­ ровой машины с аналоговым вычислительным устройством является гибридная вычислительная система, предназначенная

ввод начальных условий в аналоговую часть всей системы, по­ строенной на точных сопротивлениях.

4. Широкий класс задач можно решать посредством итера­ тивных дифференциальных анализаторов (ИДА) с цифровым управлением [Л. 106]. Они представляют собой АВМ, снабжен­ ные переключателями режимов работы интеграторов и пере­ ключателями программы последовательности решений. На таких устройствах могут автоматически выполняться последователь­

аналоговой памяти является ключевым моментом в работе анализаторов.

Интересное применение АЗЭ в небольшой аналоговой управ­ ляющей машине рассмотрено в [Л. 107].

140