Перемножитель электрических сигналов
Изобретение относится к электрическим устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах, системах автоматического управления, а также в измерительных приборах мощности, напряжения. Цель изобретения - повышение точности умножения. Перемножитель содержит последовательно соединенные блок 14 умножения, демодулятор 15, фильтр 16 нижних частот, а также два сумматора 4, 5 и два блока 6, 7 вычитания, шесть модуляторов 8-13. Управление работой модуляторов и демодулятора осуществляется блок 17 синхронизации. Перемножитель охвачен отрицательной обратной связью по обоим входам. Благодаря стабилизирующим свойствам отрицательной обратной связи существенно ослаблена зависимость коэффициента передачи перемножителя в целом от коэффициентов передачи модуляторов и блока умножения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
091 (!1) (g1)$ С 06 С 7/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
:3 I
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
IlPH ГКНТ СССР
1 (21) 4608497/24-24 (22) 24.11,88 (46) 30.08.90. Бюл. У 32 (71) Филиап Всесоюзного научно-иссле" довательского института электромеханики (72) В.И.Исаев и Л.К.Колчина (53) 681. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
И- 1252796, кл. С 06 G 7/16, 1986.
Авторское свидетельство СССР
11 - 1265801, кл.С 06 G 7/16, 1984. (54) ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электрическим устройствам и может быт. использовано в аналоговых вычислительных машинах, системах автомати2 ческого управления, а также в измерительных приборах мощности, напряжения. Цель изобретения — повьппение точности умножения. Перемножитель содержит последовательно соединенные блок 14 умножения, демодулятор 15, фильтр 16 нижних частот, а также два сумматора 4, 5 и два блока 6, 7 вычитания, шесть модуляторов 8-13. Управ" ление работой модуляторов и демодулятора осуществляет блок 17 синхронизации. Перемножитель охвачен отрицательной обратной связью по обоим входам. Благодаря стабилизирующим свойствам отрицательной обратной связи существенно ослаблена з ависимость коэффици- д ента передачиперемножителя в целом от коэффициентов передачи модуляторов и блока умножения. 1 ил.
С, 1589294
Изобретение относится к электри-еским устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислитель-. ных машинах, а-также в измерительных приборах мощности, напряжения и сис" темах автоматического управления.
Цель изобрЕтения — повьппение точности, На чертеже изображена функциональ- 1О ная схема перемножителя электрических сигналов, На чертеже обозначены соответственно первый и. второй входы 1 и 2 устройства, источник 3 опорного напряжения, сумматоры 4 и 5, блоки 6 и 7 вычитания, модуляторы 8 " 13, блок 14 умножения, демодулятор 15, фильтр 16 нижних частот.„блок 17 синхронизации, выход 18„ 20
Перемножитель электрических сигналов работает следующим образом.
Цикл работы состоит из двух этапов. Каждый этап состоит из четырех такгов. 25
Для удобства анализа предположим, что обратная связь в перемножителе выключена, "e.е. соединение выхода
18 перемножителя с входами третьего и четвертого модуляторов 10 и 11 30 отсутствует, а входы модуляторов подключены к источнику постоянного напряжения, равного U
Тогда сигнал U на выходе демоду" лятора 15 будет равен 35 ии15 к1Б (к 4(2 (+ к к - к; u,) + Au)(к,,!u +
+кr -к«u) + huj+Luj, (i)
49 где U U2 — сигналы первого и второго сомножителей;
E — чапряжение источника 3 () опорного напряжения; цк АПП2.
- сигналы смещения на входах и выходе блока
14 умнОжения сООТБет ственно;
9к ок
К,К,2,K 5- коэффициенты передачи соответственно с первоГО ПО шестой модуляторы
8 — 13, K — коэффициент передачи демодулятора 1 5.
Проведя в выражении (1) необходимые для раскрытия скобок операции, получим
U5 — К„2К1„К 4К(U) U2 +
К!2 K(ЗK 9 K(4K15 U Ка К(5К и K (4K <5U< Uo + К(2 К14 К 5 l 02 + K(2 К (5К 8 К14К15 EoU2 + 2 (2 )5 5 5 14 15 0 К(2 Ke K«Kgk (4K "sEoUo + КЯ Ki2K(4KlsEopU2 K (g K К<2Кп К оК() K«K<5EoПо К а К(5 К () К«K<4-Kl5Uo (2. К )О K )4 KI5 Uo 5Ug КО К14К(5((U< U2 + КА К<5 К (4 К (5 U(Е() (Ь K «< 14К (55Ul Uo + K,4K 55U<5U2 + К„5 0. {2) В первом такте первого этапа работы перемножителя с блока 17 синхронизации на управляющие входы демодуляторов 8-13 и демодулятора 15 подаются сигналы, при которых коэффициенты передачи указанных блоков устанавливаются положительного значения (+! ), ! ВО втором такте работы блок 17 синхронизации устанавливает коэффи" циенты передачи модуляторов 8, ) 1, l2 и демодулятора 15 отрицательного значения. (-1), а модуляторов 9,10, 13 положительного значения. В третьем такте работы блок 17 синхронизации устанавливает коэффициенты передачи модуляторов 12, 13 равными минус единице, а коэффициент передачи модуляторов 8 — 11 и демодулятора 15 положительного значения. В четвертом такте работы блок 17 синхронизации устанавливает коэффициенты передачи модуляторов 13,11,8 и демодулятора 15 равными (-1), а Mop ëH oÄoII 12> 10> 9 — положитель ному значению. Второй этап работы перемножителя аналогичен первому и состоит также из четырех тактов, при этом коэффициенты передачи модуляторов 9, 10 устанавливаются равными (-1). Если постоянную времени фильтра 16 выбрать много больще, чем цикл коэффициент передачи фильтра 16; 10 время усреднения; Где К (б "в<»Ubz ВВ В4 сигнал на выходе демодулятора 15, соответственно в первом, втором, третьем и четвертом тактах nenaoro этапа работы перемножителя; 15! U8 »Usz» 1 т U 8, U> — сигнал н а выходе демоду» 4 лятора 15, соответственно в первом, втором, третьем и четвертом тактах второго этапа работы перемножителя. Составляющие напряжения в выражении (2) (2,3,4,5,6,8,9,11-17 слагаемые) имеют .симметрично разные знаки эа такты работы и подавляются фильтром 16. С учетом (2) и (3) получим Ц8 К(4 К16 U КИ К(6 EoUo 30 (4) К(4 К <б E oUo» где черта означает среднее значение. При подключении входа модуляторов 10,11 к выходу 18 перемножитель будет охвачен обратной связью. B этом случае выходной сигнал можно найти иэ (4), подставив равенство г Цо UB К14 КяЦ1Цг 1+K«K Ц Цг — (при Ки Кы Ео)) 1), (5) 2Ео Иэ выражения (5) видно, что при выборе петлевого коэффициента передачи Х<4К<6 Ео много большим единицы, коэффициент передачи предложенного перемножителя практически не зависит 158929 работы, то на выходе 18 будет действовать сигнал т 1 К --- (U + Ц + Ц + т B< Вг ВВ 5 о 1 ((1 + ЦВ + ЦВ, + ЦВг + Usз+ US )йЕ» (3) 4 б от коэффициента передачи блока умножения, фильтра нижних частот, модуляторов, демодулятора. Формула изобретения Перемножитель электрических сигналов, содержащий первый - четвертый модуляторы, информационные входы первого и третьего модуляторов подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и выходу фильтра нижних частот, являющегося выходом устройства, выходы первого и третьего модуляторов соединены соответствен-, но с первым входом первого сумматора и первым входом первого блока вычитания, выход блока умножения через демодулятор подключен к входу фильтра нижних частот, управляющие входы первого и четвертого модуляторов,второго и третьего модуляторов подключены соответственно к первому и второму выходам блока синхрош зации» о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй сумматор, второй блок вычитания и пятый и шестой модуляторы, причем информационные входы второго I и четвертого модуляторов подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения .и выходу устройства, а выходы второго и четвертого модуляторов подключены к первым входам соответственно второго сумматора и второго блока вычитания, втОрые входы первого и второго сумматоров являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, а выходы первого и второго сумматоров соединены с вторыми входами соответственно первого и второго блоков вычитания, выходы которых подключены к информационным входам соответственно пятого и шестого модуляторов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока умножения, управляющие входы демодулятора, пятого и шестого модуляторов подключены соответственно к первому, третьему и четвертому выходам блока синхронизации.
