Четырехквадрантный умножитель

 

Изобретение относится к электрическим перемножающим устройствам, работающим на основе метода переменной крутизны, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Четырехквадратный умножитель содержит первый входной усилительный блок 1, первый дифференциальный источник тока 2, логарифмирующий блок 3, формирователь опорного напряжения 4, второй входной усилительный блок 5, второй дифференциальный источник тока 6, блок умножения 7, первый и второй нагрузочные резисторы 8 и 9, сумматор 10, дополнительный усилительный блок 11, первую и вторую шины питания 12 и 13, первую и вторую входные шины 14 и 15 первого сигнала - сомножителя, первую и вторую входные шины 16 и 17 второго сигнала - сомножителя, первую и вторую выходные шины 18 и 19. Перемножение сигналов-сомножителей осуществляется на основе метода переменной крутизны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 G 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (61) 978160 (21) 4492144/24-24 (22) 10.10.88 (46) 23.09.90. Бюл. Ó 35 (7!) Омский политехнический институт и Томский политехнический инсти тут им. С.И.Кирова (72) В.А.Пятибратов B Д.Г.Бурмантов (53) 681.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 978160, кл. G 06 G 7/16, 1981. (54) ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электрическим перемножающим устройствам, работающим на основе метода переменной крутизны, и может быть использо- вано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является

„„SU„„1594522 А 2

2 повышение точности. Четырехквадрантный умножитель содержит первый входной усилительный блок 1, первый дифференциальный источник тока 2, логарифмирующий блок 3, формирователь опорного напряжения 4, второй вход-. ной усилительный блок 5, второй дифференциальный источник тока 6„ блок умножения 7, первый и второй нагрузочные резисторы 8 и 9, сумматор 10, дополнительный усилительный блок 11, первую и вторую шины питания 12 и 13, первую и вторую входные шины 14 и 15. первого сигнала-сомножителя, первую и вторую входные шины 16 и 17 второго сигнала-сомножителя, первую и вторую выходные шины 18 и 19. Перемножение сигналов-сомножителей осу- . ществляется на основе метода переменной крутизны. 1 ил.

Д!

1594522

Изобретение относится к электри- ческим перемножающим устройствам, работающим на основе ме" îäà переменной крутизны, може г быть использова

5 но в аналоговых вычислительных машинах и является усовершенствованием умножителя по авт.св. М - 978160.

Целью изобретения является повышение точности.

1Î

На чертеже изображена функциональная схема четырехквадрантного умножи- т еля.

Схема содержит первый вхоцной усилительный блок 1, первый дифференциальный источник 2 тока, логарифмирующий блок 3, формирователь 4 опорного напряжения, второй входной усилительный блок 5, второй дифференциальный источник 6 тока, блок 7 умножения, первый 8 и второй 9 нагрузочные резисторы, сумматор 10, дополнительный усилительный блок 11, Первую 12 и вторую 13 шины питания первую 14 и вторую l5 входные шины йервого сигнала-сомножителя, первую

36 и вторую 17 входные шипы второго игнала сомножителя первую 18 и

Вторую 19 выходные шины, Первый 1 и второй 5 усилительные блоки выполняют функцию дифференциального преобразователя напряжения в ток, выполнены одинаково и каждыь из иих представляет собой дифференциальную пару биполярных транзисторов, базы ко-орых явля|отся входами.

Змиттеры транзисторов, соединенные между собой масштабиру>ощим резистором., являютсп таковыми входами.

Коллекторы транзисторов-,образуют дифференциальный выход, Каждый иэ источников 2 и 6 тока выполнен на двух идентичных управляемых генераторов тока, каждый из которых построен на основе биполярного транзистора, эмиттер которого

45 . соединен с масштабиру>ощим резистором.

Выводы резисторов соединены между собой и являются входом источника тока. Базы транзисторов соединены между собой и образуют управляющий вход. Коллекторы транзисторов являют" ся выходами.

Логарифмирующий блок 3 может быть выполнен на основе двух р-и-перехо« дов, например двух диодов., первые одноименные электроды которых подключены к первому выводу балластного резистора, второй вывод которого является выходом логарифмирующего блока. вторые электроды диодов являются входами логарифмирующего блока.

Блок 7 умножения может быть вы-, полнен на двух дифференциальных парах биполярных транзисторов с объединенными эмиттерами, Объединенные эмиттеры являются линейными входами.

База первого транзистора первой пары соединена с базой второго транзистора второй пары, а база второго транзистора первой пары соединена с базой первого транзистора второй пары. Соединенные базы являются нелчнейными входами. Соединение между собой коллектора первых транзисторов первой и второй пары и соединенные между собой коллекторы вторых транзисторов являются соответственно первым и вторым выходами блока умножения. формирователь опорного напряже ния может быть выполнен например, на стабилитроне или в ниде резистора.

Четырехквадрантнь:й умножитель работает следующим образом.

Напряжение первого сигнала-сомножителя, действующее между входными шинами 1й и 15, преобразуется в разность токов на первом и втором выхо дах первого входного усилительного блока 1, Этот сигнал преобразуется в лога/ рифмирующем блоке 3 в напряжение.

Напряжение сигнала с логарифмирующего каскада 3 поступает на первый и второй нелинейные входы блока ? умно>кения. На первый и второй линейные. входы блока 7 умно> ения с выходов второго входного усилительного блока

5 поступает второй сигнал-сомножитель.

Произведение первого и второго сигналов-сомножителей представляется в ниде разности токов на первом и втором выходах блока ? умножения, которая далее преобразуется с помощью первого 8 и второго 9 нагрузочных резисторов в дифференциальное напряжение на первой l8.и второй 19 выходных шинах., Начальный уровень токов, поступающих на первый 1 и второй 5 входные усилительные блоки, формируется первым 2 и вторьм 6 дифференциальными источниками тока, стабильность токов которых определяет стабильность коэффициента перемно>кения.

Формула и з обретения

Составитель 0.0траднов

Техред М.Ходаннч Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Дербак

Заказ 2829 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного-комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат ".Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Характерным свойством является то, что суммарный выходной ток блока 7 умножения, протекающий по первому 8 и:второму 9 нагрузочньи резисторам, не зависит от произведения сигналов-сомножителей. Зто свойство позволяет осуществить стабилизацию рабочего тока первого 2 и второго 6 дифференциальных источников тока по суммарному току первого 8 и второго

9 нагрузочных резисторов. Использование .сумматора 10 позволяет получить найряжение между его выходом и первой шиной 12 питания пропорциональное сумме выходных токов блока

7 умножения, и в силу идентичности первого 8 и второго 9 нагрузочных резисторов, не зависимое от разности этих токов. . Выходной сигнал сумматора 10 сравнивается с oHOpHbM напряжением с помощью дополнительного усилительного блока 11, на выходе которого вырабатывается сигнал управления первым 2 и вторым 6 дифференциальными источниками тока, обеспечивая заданный уровень тока.

94522 6 аким образом, в четырехквадрантном умножителе влияние изменения питающих напряжений и температуры окружающей среды на коэффициент перемножения значительно ослаблено.

Четырехквадрантный умножитель по авт.св. У 978160, о т л и ч а ю— .шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены сумматор и дополнительный усипительный

15 блок, а первый и второй дифференциальные источники тока выполнены управляющими, причем первый и второй входы сумматора подключены соответственно к первому и второму выходам умножителя, выход сумматора соединен с первым входом дополнительного усилительного блока, к второму входу которого подключен выход формирователя опорного напряжения, выход дополнительного усилительного блока подключен к управляющим входам первого и второго дифференциальных источни, ков тока.