Устройство для перемножения напряжений

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМНОЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый и второй элементы переменной проводимости , выполненные соответственно на первом и втором управляемых полевых транзисторах, симметрирующий трансформатор, первый вьшрд первой обмотки которого является первым входом устройства, первый вывод второй обмотки симметрирующего трансформатора сЬединен с .шиной нулевого потенциала , вторые первой и второй обмоток симметрирующего .трансформатора подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые выводы подключены к затворам соответственно первого и второго управляв-, мых полевых транзисторов, отличающее ся тем, что, с целью повьлиения точности перемножения, в него введены выходной трансформатор и.первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы, первый второй, третий и четвертый дополни . ™«.«,-, -v-,. .. тельные балансировочные резисторы, средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора является вторым входом устройства, первьй вывод вторичной обмотки выходного трансформатора является выходом устройства , а второй вывод вторичной обмотки соединен с шиной пулевого потенциапа ,. первые вь(врды первых ормоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов под-г ключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки выходного трансформатора, первые выводы вторых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов соединены с щиной нуле (О вого потенциала, вторые выводы первых обмоток первого и второго дополниС тельных симметрирующих трансформаторов подключены к стокам соответственно первого и второго yпpaвляe ыx полевых-транзисторов , а вторые выводы вторых обмоток подключены к истокам со соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, 05 первые выводы первого, второго, третьего и четвертого дополнительных ба00 лансировочных резисторов соединены сд с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первого i. второго дополнительных балансировочных резисторов подключены соответственно к стоку и исто« ку первого управляемого полевого транзистора, вторые выводы третьего и четвертого дополнительных балансировочных рег-исторов подключены соответственно к стоку и истоку второго управляемого полевого Транзистора. 2. Устройство по п. 1, 6 т л и чающееся тем, что первичная

СОЮЗ С08ЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае ав

4(51) G 0 С 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0fÍPÜÏÌÉ (21) 3441448/24-24 (22) 21, 05. 82 (46) 23.01. 85. Бюл. № 3 (72) А.С. Хабардин (71) Иркутский государственный университет им. А.А.Жданова (53.) 681 ° 335 (088. 8) (56) 1. Патент Великобритании № 1302806, кл. G 4 G, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 458835, кл. С 06 G 7/16, 1973. (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМНОЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый и второй элементы переменной проводимости, выполненные соответственно на первом и втором управляемых полеI вых транзисторах, симметрирующий трансформатор, первый вывод первой об" мотки которого является первым вхо- дом устройства, первый вывод второй обмотки симметрирующего трансформатора соединен с .шиной нулевого потенциала, вторые вь1воды первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора подключены к затворам соответ.— ственно первого и второго управляе- мых полевых транзисторов, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые выводы подключены к затворам соответственно первого и второго управляе-, мых полевых транзисторов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности перемножения, в него введены выходной трансформатор и.первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы, первый второй, третий и четвертый дополнительные балансировочные резисторы, средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора является вторым входом устройства, первый вывод вторичной обмотки выходного трансформатора является выходом устройства, а второй вывод вторичной обмотки соединен с шиной пулевого потенциала,.первые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов подключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки выходного трансформатора, первые выводы вторых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих транс- g форматоров соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформато- Cs

DoB подключены к стокам соответствен но первого и второго управляемых полевых. транзисторов, а вторые выводы вторых обмоток пбдключены к истокам М соответственно первого и второго фф управляемых полевых транзисторов, Я первые выводы первого, второго, треть- его и четвертого дополнительных балансировочных резисторов соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первого к второго дополнитель" ных балансировочных резисторов подключены соответственно к стоку и исто ку первого управляемого полевого транзистора, вторые выводы третьего и четвертого дополнительных балансровочных ре:.исторов подключены соот" ветственно к стоку и истоку второго управляемого полевого транзистора.

2. Устройство по и. 1, 6 т л и ч а ю щ е е с я тем, что первичная

113á1 и вторичная обмотки выходного транс-. форматора размещены на отдельных сердечниках, на каждом из сердечников размещен объемный полувиток, 1 внешний и внутренний выводы объемного полувитка одного сердечника соединены соответственно с внешним и внутренним выводами объемного полувитка другого сердечника, сердечники разделены экраном, который соединен с внешними выводами объемных полувитков и шиной нулевого потенциала.

3. Устройство но и. 1, о т л ич а ю щ в е с я тем, что на каждом из симметрирующих трансформаторов размещена дополнительная обмотка, количество витков которой равно количеству витков первой обмотки, первый вывод дополнительной обмотки подключен к второму выводу первой обмотки, а второй вывод дополнитЕЛьной обмотки соединен с шиной нулевого потенциала.

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах, в преобразователях частоты и т.п. 5

Известно устройство для перемножения напряжений, содержащее элементы с переменной проводимостью и масштабные резисторы (1) .

Однако это устройство обладает . 10 низкой точностью перемножения.

Наиболее близким к предложенному является устройство для перемножения напряжений, содержащее первый и второй элементы переменнбй проводимости» 15 выполненные соответственно на первом и втором управляемых полевых тран- зисторах, симметрирующий трансформатор, первый выход первой обмотки ко-. торого является первым входом уст- 20 ройства, первый вывод второй об .мотки симметрирующего,трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первой и второй обмоток симметрирующего трансформа- 25 тора подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, первый и второй бапансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевоЗ0

ro потенциала, а вторые выводы подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, стоки первого и второго управляеМых полевых транзисторов соединены и являются вторым входом устройства, исток первого управляемого полевого транзистора подключен к элементу нагрузки, а исток второго соединен с шиной нулевого потенциала. Для обеспечения широконолосности устройства в нем, применен симметрирующий трансформатор типа линии передачи, размещенной на ферритовом сердечнике j2) .

Однако известное устройство обла" дает малой точностью работы вследствие непосредственной связи выхода устройства с вторым его входом инедьстатачного ослабления связи с первым.

Цель изобретения — повышение точности перемножения за счет ослабления прямого прохождениЮ первого и второго перемножаемых напряжений на выход устройства и за счет подавления синфазных напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для перемножения напряжений, содержащее первый и второй элементы переменной проводимости, выполненные соответственно на первом и втором управляемых полевых транзисторах, симметрирующий трансформатор, первый вывод первой обмотки которого является первым эходом устройства, первый вывод второй обмотки симметрирующего транс" форматора соединен с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые выводы подключены к затворам соответственно первого и втОрого управляемых

3 1136 полевых транзисторов, введены выходной трансформатор и первый и второй дополнительные симметрирующие транс форматоры,первый, второй, третий ичет вертый дополнительные балансировочные резисторы, средний вывод первичной

5 обмотки выходного трансформатора является вторым входом устройства пер ь

BblA вывод вторичнои обмотки вьиодного трансформатора является выходом устройства, а второй вывод вторичной .обмотки соединен с шиной нулевого потенциала, первые выводы первьи обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов 5 подключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки выходного трансформатора, первые выводы вторых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов подключены к стокам соответственно первого и второго управ25 ляемых полевьи транзисторов, а вторые выводы вторых обмоток подключены к истокам соответственно первого и второго управляемых полевых транзис торов, первые выводы первого, второ го, третьего и четвертого дополни тельиьи балансировочных резисторов соединены с шиной нулевого потенциа-. ла, вторые выводы первого и второго ,дополнительньи балансировочных ре- 35 зисторов подключены соответственно к стоку и истоку первого управляемого полевого .транзистора, вторые выводы третьего и четвертого дополнительных балансировочных резисторов подключены40 соответственно к стоку и истоку второго управляемого полевого транзистора, При этом первичная и вторичная .обмотки выходного трансформатора размещены на.отдельньи сердечниках, на каждом иэ сердечников размещен объемный полувиток, внешний и внутренний выводы объемного полувитка одного сердечника соединены соответствен t но с внешним и внутренним выводами 5О . объемного полувитка другого сердечника, сердечники разделены экраном, который соединен с внешними выводами объемных полувитков и шиной нулевого потенциала. 55

Кроме того, на каждом из симметри-, рующих трансформаторов размещена до полнительная обмотка, количество вит185 4 ков которой равно количеству витков первой обмотки, первый вывод дополнительной обмотки подключен к второму выводу гервой обмотки, а второй вывод дополнительной обмотки соедцнен с шиной нулевого потенциала.

На фиг.1 изображена функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2 " конструкция выходного трансформатора; на фиг.3 — схема сим-метрирующего трансформатора, обеспечивающего подавление синфазных напряжений.

Устройство содержит симметрирующий трансформатор 1, первый и второй балансировочные резисторы 2 и 3, первый и второй элементы переменной проводимости, выполненные на управляем4х полевых транзисторах 4 и 5, первый, второй, третий и четвертый дополнительные балансировочные резисторы 6 — 9, первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы 10 и 11, выходной трансформатор 12, шина 13 нулевого потенциала, первый и второй входы 14 и 15, выход

16, первый и второй сердечники 17 и 18 выходного трансформатора, объемные полувитки 19 и 20 выходного трансформатора, экран 21, первая, :вторая и дополнительная обмотки

22 - 24 симметрирующего трансформатора.

Устройство работает следующим образом»

Первое перемножаемое напряжение через первый вход 14 и шину 13 нулевого потенциала поступает на первые выводы первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора 1 который для широкополосности выполнен в виде линии передачи, размещенной на ферритовом сердеч1ике. Проходя через симметрирующий трансформатор I, это напряжение иа вторых выводах первой и второй обмоток делится балансировочными резисторами 2 и 3 на два равных и противофаэных на пряжения, поступающих на затворы первого 4 и второго 5 управляемых полевых транзисторов и линейно модулирующих проводимость их каналов.

Второе перемножаемое напряжение через второй вход 15 и шину 13 нулевого потенциала поступает иа мостовую схему, образованную перв;.чной обмоткой выходного трансформатора 12 и первыми выводами первой и второй. обмоток первого и второго дополни) 136185

5 тельных симметрирующих трансформаторов 10 и 11, вторые выводы первой и второй обмоток которых нагружены соответственно на-каналы первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5 и пары дополнительных балансировочных резистороы 6, 7 и 8 9.

Вторичная обмотка выходного трансформатора 12 через выход 16 и шину 13 нулевого потенциала подключает 1О нагрузку к измерительной диагонали, образованной мостовой схемы. В каналах первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5 напряжения, поступившие с первого 14 и вторс. . Fo l5 входов, перемножаются и благодаря противофазности первого из них (на затворах первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5) результат перемножения разбалансирует мостовую схему и выделяется вторичной обмоткой выходного трансформатора 12 на выходе 16 ° Первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы 10 и 11 так же, как и трансформатор 1, выполнены в виде линий передачи, размещенных на отдельных ферритовых сердечниках.

Ослабление паразитного синфазного прохождения напряжения с первого ., входа 14 на выход 16 происходит, 30 во-первых, за счет малой величины ем— костей затвор — сток и затвор — исток первого 4 и второго 5 управляемых полевых транзисторов, во-вторых, из-за того, что для этого напряжения вви- З5 ду его синфазности симметрирующие трансформаторы 1, 10 и 11 имеют значительное индуктивное сопротивление и,кроме того, это напряжение не вызывает разбаланс образованной мосто- 4О вой схемы.

Ослабление паразитного прохождения напряжения с второго входа 15 на выход 16 обеспечивается, во-первых, балансировкой мостовой схемы, которая осуществляется регулировкой смещения на затворах первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5,, во-вторых, устранением непосредственной емкостной связи между первичной и вторичной обмотками выходного трансформатора 12 благодаря тому, что эти обмотки размещены на двух отдельных сердечниках 17 и 18, а индуктивная связь между ними осуществлена через объемные полувитки 19 и 20, и эти сердечники разделены экраном 21, соединенным с шиной 13 нулевого потенциала и внешними выводами объемных полувитков 19 и 20.

Отличительной особенностью устройства для перемножения напряжений, использующего симметрирующие трансформаторы с третьей дополнительной обмоткой, является механизм подавления паразитного сннфазного прохождения напряжен2 я с первого входа 14 на выход 16. Благодаря подключению дополнительной обмотки, помещенной на каждом из симметрирующих трансформаторов 1, 10 и II, а также ее сильной индуктивной связи с соответствую. щей линией передачи вторые выводы первой и второй обмоток этих трансформаторов для синфазных напряжений становятся короткозамкнутыми на шину 13 нулевого потенциала.

По сравнению с известным предложенное устройство для перемножения напряжений обладает более высокой точностью работы.

1136 I.85

Составитель О. Отраднов

Текред.Т.Фанта Корректор,С. Черни

Редактор О.Врковецкая

Заказ 10287/38 Хирей Щ Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосква, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.умгород, ул.Проектная, 4