Brevet FR2065687A1 — publié le 19710806

g invention concerne un calculateur analogique universel à plusieurs amplificateurs opérationnels qui sont prévus pour l'insertion dans le schéma de calcul, et ceci comme amplificateurs d'intégration munis d'un condensateur d'intégration connecté en parallèle sur la partie active, ainsi que de résistances d'intégration et de résistances servant à l'introduc- tion de conditions initiales gour résoudre des équations différentielles sur un calculateur analogique universel9 le schéma de calcul est placé9 soit par action directe de l'opérateur, soit automatique ment, en général dans les états suivants (régimes) a) Régime des conditions initiales (préparation) b) Régime de calcul (solution) ) Régime de mémoire (réglage) Le régime à choisir est déterminé d'après 11 état du circuit extérieur des amplificateurs opérationnels se trouvant en montage d'intégration (amplificateur opérationnel intégrateur} On peut choisir l'état du circuit extérieur correspondant à l'un des trots régimes el-dessus à l'aide de deux commutateurs mécha niques ou électroniques.Si on utilise dans le calculateur des commutateurs électroniques9 leur nombre est réduit parfois par la suppression de l'état de mémoire et par le choix dgun des deux états résiduels au moyen dcun seul commutateur électronique. L'avantage de ce procédé consiste dans la possibilité de réduire le temps nécessaire à l'introduction des conditions initiales, et ceci à laide dFun amplificateur auxiliaire qui peut former un tout avec le commutateur, un "amplificateur de commutationt les deux variantes connues du circuit extérieur du montage intégrateur de l'amplification opérationnel ont certaines défectuosités.Comme inconvénient de la réalisation connue à deux commutatèurs on peut mentionner le long temps nécessaire à l'introduction des conditions initiales9 tandis que l'inconvénient de la réalisation connue à amplificateur de commutation consiste dans la nécessité d'employer un plus grand nombre d'amplificateurs dans le schéma de calcul, ce qui doit être attribué à l'obligation d'utiliser des amplificateurs intégrateurs particuliers qui servent de cellules de mémoire pour la conservation de valeurs instantanées variables pendant les temps choisis. Le calculateur analogique universel selon l'in- vention est établi de façon à permettre de choisir n'importe lequel des deux montages connus, De plus9 on peut combiner les deux montages de façon à ajouter aux régimes mentionnés le régime de la condition de départ commençante. Il est caractérisé par un dispositif de coupure qui sert à connecter l'entrée de la partie active de ltamplificateur opérationnel à volonté soit sur un jeu de résistances dtintégra- tion, soit, par l'intermédiaire de l'amplificateur de commuta- tion, sur les résistances servant à introduire les conditions de calcul. Une réalisation du montage donnée à titre d'exemple est montrée aux dessins annexés dans lequels : la figure 1 (a,b,c) et la figure 2 représentent les divers états de régimes de fonctionnement des deux montages connus de l'amplificateur opérationnel tandis que la figure 3 illustre par exemple un montage détaillé de l'amplificateur intégrateur de l'invention. Selon les figures 1 et 2, les deux montages connus contiennent un jeude résistances d'intégration RlaD R2a . (en fait dans le cas de l'amplificateur intégrateur à deux commutateurs selon la figure I), ou respectivement Rlc, R2cO. dans le cas de l'amplificateur opérationnel à un commutateur selon la figure 2), un condensateur d'intégration C et un jeu de résistances R1b, R2b... pour l'introduction des conditions initiales (selon la figure 1) ou R1d, R2d. (selon la figure 2). l'action de l'amplificateur integrateur est influencée par l'état des commutateurs 2 et 3 (figure 1) ou 4. Les commutateurs 2 et 3 peuvent être mécaniques ou électroniques, le commutateur 5 qui forme un amplificateur de commutation avec l'amplificateur auxiliaire 5, est toujours électronique.Une condition fondamentale pour que le montage du circuit extérieur choisi en fonction de l'état des commutateurs 2 et 3 ou 4 détermine la fonction de l'amplificateur intégrateur, est fournie par les propriétés de la partie amplifi catrice, soit une amplification élevée, une fluctuation négli- geable du zéro et un courant d'entrée négligeable. le fonctionnement des montages connus d'amplificateurs intégrateurs est décrit à un degré suffisant dans la littérature qui prévoit pour le montage à deux commutateurs selon la figure 1, en régime des conditions initiales avec commutateur 3 enclenché et commutateur 2 coupé : - (Rb/R1b# u1b + Rb/R2b#u2b + ...) (A) En régime de calcul avec commutateur 2 enclenché et commutateur 3 coupé s u1a u2a u@ = - # + + ...# (B) pCR1a pCR2a En régime de mémoire avec commutateurs 2 et 3 coupés, la tension uo à la sortie de l'amplificateur reste la même qu'à l'instant du passage à ce régime.Dans le montage à un commutateur selon la figure 29 en régime des conditions initiales le commutateur 4 est enolenché, de plus du fait de la grande am- plification de l'amplificateur auxiliaire 5 l'influence de la tension u1c, u2c... est éliminée, et sur l'entrée de l'amplificateur intégrateur il apparat la tension O Rd Rd u@ = - # u1d + u2d + ...# (C) @ @ R2d En régime de calcul le commutateur 4 est eoupé et la tension de sortie de l'amplificateur intégrateur prend la forme u1@ u2@ u@ = - # + pCR1c pCR2c Dans le montage de l'invention selon la figure 39 l'amplificateur intégrateur selon la figure 3 est muni d'un jeu de résistances d'intégration R1a, R2aooo pour la liaison avec l'entrée de la partie active i par le commutateur 29 de plus dQun jeu de résistances d'intégration R1,,9 R2c... pour la liaison directe avec l'entrée de la partie active9 ainsi que d'un jeu de résistances Rb, R1@, R2b... pour l'introduction des conditions initiales par le commutateur 39 de plus d'un jeu de résistances Rd9 R1d, R2d... pour l'introduction des conditions initiales par l'amplificateur commutation 49 5, ainsi que d'un condensateur d'intégration CO Le jeu de résistances utilisé dépend de la liaison à choisir des bornes 11 à 179 ce qui se fait à l'aide de cordons de liaison ou de commutateurs. le montage prend la forme du circuit selon la figure 1a, quand les bornes dd et 12 sont reliées, ainsi que les bornes 15, 140 Le circuit représenté à la figure 2 est obtenu par la liaison des bornes 12 et 13 ainsi que des bornes 16 et 17. De plus il est possible de relier les bornes 12 et 139 14 et 15, 16 et 17, et ainsi de former les conditions initiales de départ au moyen des résistances Rb, R1b, R2b... ainsi que les conditions initiales au cours du calcul d'itération au moyen des résis- tances Rd, R1d, R2d... Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés9 pour lesquels on pourra prévoir dDautres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de V l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Calculateur analogique universel à plu- sieurs amplificateurs opérationnels à introduire dans le schéma de calcul comme amplificateurs intégrateurs9 qui sont munis d Vun condensateur d'intégration connecté en parallèle sur la partie active de résistances d'intégration et de résistances pour l'introduction des conditions initiales9 calculateur caractérisé par un dispositif de coupure qui sert à connecter ventrée de la partie active de lDamplificateur opérationnel à volonté acit sur un jeu de résistances d'intégration, soit9 par l'intermédiaire de lVamplificateur de commutation5 sur les résistances servant à introduire les conditions de calcul 2 ) Calculateur suivant la revendication 1 caractérisé par un dispositif de coupure, qui sert à la liaiso@ au choix de la partie active de l'amplificateur opérationnel, par un commutateur avec les résistances d'intégration avec les résistances dQintégration et9 par un autre commutateur avec les résistances pour l'introduction des conditions initiales ainsi que par l'amplificateur de commutation, avec les résistances pour l'introduction des conditions initiales