Множительно-делительное устройство

 

„„SU „„1.048488

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 3(Я) G 06 G 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (21) 3441544/18-24 (22) 21.05.82 (46) 15.10.83 ° Еюл. N 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В, У. Кизилов (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И.Ленина (53) 681. 335 (088,8) .(56) 1. Патент ФРГ И 2550760, кл. G 06 G. 7/16, опублик. 1976.

2. йьторское свидетельство СССР по заявке Н 3331350/18-24, кл, G 06 G 7/16, 1981 (прототип). (54)(57) 1. МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее блок умноже". ния, к выходу которого подключен вход инвертора, соединенные последователь-, но фильтр низких частот и интегратор, выход которого является выходом уст-. ройства, первый, второй и третий переключатели, выход первого переключателя подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соедй". нен с выходом второго переключателя, первые входы первого и второго пере-— ключателей являются соответственно * первым и вторым входами устройства, третьим входом которого является второй вход второго переключателя, выхо" ды блока умножения и инвертора подключены соответственно к первому и второму входам третьего переключателя выход которого соединен со входом фильтра низких частот, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расши.рения области применения устройства за счет увеличения числа преобразуемых Сигналов при сохранении точности работы, в него введены функциональ . ный преобразователь отношения временных интервалов и источник опорного напряжения, причем выход интегратора подключен к первому входу функциональ" ного преобразователя отношения временных интервалов,. выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего переключателей, вы" . ходы источника опорного напряжения подключены соответственно ко второму и третьему входам функционального преобразователя отношения временных интервалов, второй вход первого переключателя является четвертым входом устройства, пятым входом которого яв- Я ляется четвертый вход функционального преобразователя отношения временных интервалов, выход которого является . дополнительным выходом устройства.

2. Устройство по и. I о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что функциональный преобразователь отношения временных интервалов содержит интегратор, первый и второй переключатели и ком- 00 паратор, ко входу интегратора под- . @ в ключен выход первого переключателя, Я): первый вход которого является первым Я) входом функционального преобразователя, выход интегратора через первый масштабный резистор подключен к пер-. вому входу компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого фв потенциала, .выход компаратора через второй масштабный резистор подключен к первому входу компаратора, выход ко. toporo является выходом функциональ- " ного преобразователя и соединен с управляющими входами первого и вторего переключателей, первый и второи входы второго переключателя .являются соответственно вторым и третьим.вхо1048488 дами функционального преобразователя, четвертым входом которого является второй вход первого переключателя, Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в анадоговых вычислительных машинах.

Известно множительно-делительное устройство, содержащее интеграторы, компаратор, одновибратор, ключевые элементы, фильтр низких частот (11

НедостаткамИ этого устройства яв- . ляются ограниченное число преобразуемых сигналов и низкая точность ра.боты, Наиболее близким к npepglaraeHOMy является множительно-делительное устройство, содержащее соединенные последовательно первый переключатель,, блок умножения, второй переключатель, фильтр, низких частот; интегратор, выход которого является выходом устройства, третий переключатель, выход которого подключен к другому входу блока умножения, выход блока умножения через инвертор подключен ко второму входу второго переключателя, мультивибратор, выход которого соединен с управляющими входами переключателей (2)

Однако известное устройство имеет ограниченную область применения, поскольку преобразует сравнительно малое число входных сигналов..

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет увеличения числа преобразуе" мых сигналов при сохранении точности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в множительно"делительное .устройст". во, содержащее блок умножения, к вы@ ходу которого подключен вход инвер, тора, соединенные последовательно фильтр низких частот и интегратор, выход которого является выходом устройства, первый, второй и третий rieреключатели, выход первого переключателя подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого

t0

45 соединен с выходом второго переключателя, первые входы первого и второго переключателей являются соответственно первым и вторым входами устройства, третьим входом которого является второй вход второго переключателя, о выходы блока умножения и инвертора подключены соответственно к первому и второму входам третьего переключателя, выход которого соединен со входом фильтра низких частот, введены функциональный преобразователь отношения временных интервалов и источник опорного напряжения, причем выход интегратора подключен к первому входу функционального преобразователя отношения временных интервалов, выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего переключателей, выходы источни-. ка опорного напряжения подключены соответственно ко второму и третьему входам функционального преобразователя отношения временных интервалов, в-ropoA вход первого переключателя является четвертым входом устройства, пятым входом которого является четвертый вход функционального преобразователя отношения временных интервалов, выход которого является дополнительным выходом устройства. функциональный преобразователь отношения временных интервалов содер" жит интегратор, первый и второй переключатели и компаратор, ко входу интегратора подключен выход первого переключателя, первый вход которого является первым входом функционального преобразователя, выход интегратора через первый масштабный резистор подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход компаратора через второй масштабный ре" зистор подключен к первому входу компаратора, выход которого является выходом функционального преобразова1048

3 теля и соединен с управляющими входами первого и второго переключателей, первый и второй входы второго переключателя являются соответственно вторым и третьим входами функционального преобразователя, четвертыи входом которого является второй вход первого переключателя.

На фиг.1 изображена функциональ" ная схема множительно-делительного 10 устройства; на Фиг.2 - Функциональ" ная схеиа функционального преобразователя отношения временных интервалов.

Устройство содержит блок умножения 1, первый, второй и третий переключатели 2-4, инвертор 5, функциональный преобразователь отношения временных интервалов 6, источник опорного напряжения 7, фильтр низких частот 8, интегратор 9, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы 10-14, выход 15, дополнительный выход 16 множительно-делительного устройства, интегратор 17, первый и второй масштабные резисторы 18 и 19, компаратор 20, первый и второй переключатели 21 и 22, шину нулевого потенциала 23, первый, второй, третий и четвертый входы 24-27 и выход 28 Зо функционального преобразователя отно" шения временных интервалов 6.

Множительно-делительное устройство работает следующим образом.

Функциональный преобразователь от-З5 ношения временных интервалов 6 формирует последовательность импульсов, отношение длительностей которых равно

U у 4 2 114 где 09 " выходное напряжения интегратора 9;

U< - напряжение на пятом входе 14.

Первый и второй переключатели 2 и

3 на время t подключают сигналы с - 45 третьего и четвертого входов 12 и 13, а инвертор 5 через третий переключатель 4 подключен ко входу фильтра низ" ких частот 8.

Бсли предположить, что за это вре- 50 мя сигналы на третьем и четвертом входах 12 и 13 изменяются мало, то изменение выходного напряжения интегратора 9 равно

О =- ) РИ=- 1„, (2) о с где К - масштабный множитель, учитывающий коэффициенты блока:

488 4 умножения 1, фильтра низких частот 8 и интегратора 9;

, - сигналы на третьем. и четвертом входах 12 и 13.

На время t> первый и второй переключатели 2 и 3 подключают сигналы с первого и второго входов 10 и ll, а выход блока умножения l через третий переключатель 4 подключен ко входу фильтра низких частот 8.

Изменение выходного. напряжения интегратора 9 равно

В установившемся режиме суммарное изменение выходного напряжения ин" тегратора 9 равно нулю. При неизменных за период t< и

xy t alp е„(4) где черта сверху означает усреднение произведения за период.

Иэ выражения (41 находим, l -@ (5) ф 2

С учетом выражений (1) и (5)

0 = "Л, Л- (6)

Из выражения (1) следует, что сигналы на выходе интегратора 9 и на пятом входе 14 должны быть одного знака, а из выражения (Я " ограничение в соответствующем равенстве знаков ху и 6 P., Выходное напряжение интегратора

17 функционального преобразователя отношения временных интервалов 6 изменяется по пилообразному закону и

t< равно (7)

Вщ9 0 4 где - постоянная интегратора 17;

8@< 9- величины сопротивлений первого и второго масштабных резисторов 18 и 19;

Uz - напряжение источника опорного напряжения 7.

После срабатывания компаратора 20. и переключения первого и второго переключателей 21 и 22 интегратор 17 перезаряжается до следующего момент4 срабатывания компаратора 20 и t2 равно г = 2" —. (8) с с9 9

1048488

Из выражений (7) и (8) следует справедливость выражения (1) и оче-. видно, что отношение временных интервалов не зависит от величин сопротивлений nepeoro и второго масштабных резисторов 18 и 19 и параметров интегратора 17. Следовательно, выражеwe 6 выполняется достаточно точно.

Из выражений (8} и (5) можно найти Н Я "14

Из выражений (6) и (9) следует, что предложенное множительно-делительное устройство по сравнению с устройством - прототипом характеризуется новым качеством - воэможностью преобра зования большегочисла входяыхсигналов

1048488

СоставиТель 0,0траднов

Редактор Т.Веселова Техред Л.Пилипенко Корректор В.Бутяга

°

Заказ 7934/55 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l>3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4