Аналоговый перемножитель сигналов

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перемножения электрических сигналов, и может быть использовано в анаголовых вычислительных машинах. Целью изобретения является по18 вышение точности. Аналоговый перемножитель сигналов содержит с первого по шестой усилительные транзисторы 1-6, с первого по четвертый операционные усилители 7- 10, с первого по пятый масштабные резисторы 11-15, первый 16 и второй 17 источники тока, первую 18 и вторую 19 входные шины первого сигнала-сомножителя, первую 20 и вторую 21 входные шины второго сигналасомножителя, первую 22 и вторую 23 выходные шины шину 24 низкого потенциала. Работа аналогового перемножителя сигналов основана на реализации метода переменной крутизны, причем повышение точности перемножения достигается за смет компенсации нелинейности характеристики перехода база - эмиттер усилительных транзисторов. 1 ил. 22 Ј 14. Ою о ю от х| ь гч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 G 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ транзисторов. 1 ил.

И (21) 4671853/24 (22) 31;03.89 (46) 07.02.91. Бюл. М 5 (72)В.М. Дубовис, А.M. Никитин и Г.И. Николайчев (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1218401, кл, G 06 G 7/16, 1984.

Алексеенко А.Г, и др, Применение прецизионных аналоговых ИС. — М.: Радио и связь, 1981, с. 96-97, рис. 3,18. (54) АНАЛОГОВЫЙ ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перемножения электрических сигналов, и может быть использовано в анаголовых вычислительных машинах. Целью изобретения является по„„5U ÄÄ 1626257 А1 вышение точности. Аналоговый перемножитель сигналов содержит с первого по шестой усилительные транзисторы 1 — 6, с первого по четвертый операционные усилители 710, с первого по пятый масштабные резисторы 11-15, первый 16 и второй 17 источники тока, первую 18 и вторую 19 входные шины первого сигнала-сомножителя, первую 20 и вторую 21 входные шины второго сигналасомножителя, первую 22 и вторую 23 выходные шины шину 24 низкого потенциала, Работа аналогового перемножителя сигналов основана на реализации метода переменной крутизны, причем повышение точности перемножения достигается за счет компенсации нелинейности характеристики перехода база — эмиттер усилительных

1626257

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перемножения электрических сигналов, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение точности, На чертеже изображена функциональная схема аналогового перемножителя сигналов.

Перемножитель сигналов содержит с первого по шестой усилительные транзисторы 1-6, с первого по четвертый операционные усилители 7 — 10, с первого по пятый масштабные резисторы 11-15, первый 16 и второй 17 источники тока, первую 18 и вторую 19 входные шины первого сигнала-сомножителя, первую 20 и вторую 21 входные шины второго сигнала-сомножителя, первую 22 и вторую 23 выходные шины, шину

24 низкого потенциала, Аналоговый перемножитель сигналов работает следующим образом.

При подключении резисторов нагрузки к первой 22 и второй 23 выходным шинам и напряжения начального смещения к входным шинам 18-21 сигналы передаются первым 7 и вторым 8 операционными усилителями, на эмиттеры первого 1 и второго 2 усилительных транзисторов, вызывая изменение токораспределения через первый 11 и второй 12 масштабные резисторы, а также на эмиттеры третьего 3 и четвертого

4 усилительных транзисторов, вызывая изменение токораспределения через четвертый 14 и пятый 15 масштабные резисторы.

При этом при потенциале на входной шине

18, большем потенциала на входной шине

19, больший ток протекает через первый 1

ы четвертый 4 усилительные транзисторы, а меньший — через второй 2 и третий 3 усилительные транзисторы, Перекрестное включение коллекторов усилительных транзисторов в идеальном случае приводит к неизменности потенциалов на выходных шинах 22 и 23 по постоянному току.

Стабильные токи коллекторов пятого 5 и шестого 6 усилительных транзисторов обеспечиваются за счет подключения этих транзисторов в цепь отрицательной обратной связи третьего 9 и четвертого 10, операционных усилителей. При равенстве потенциалов на входных шинах 10 и 21 потенциалы эмиттеров пятого 5.и шестого 6 усилительных транзисторов равны, что обеспечивает отсутствие тока через третий масштабный резистор 13, При разбалансе напряжений на входных шинах 20 и 21 величина тока через третий масштабный резистор 13 изменяется прямо пропорци5

55 онально амплитуде напряжения между неинвертирующими входами третьего 9 и четвертого 10 операционных усилителей.

Если приложить к входным шинам 20 и

21 разностное напряжение, то приращения токов коллекторов пятого 5 и шестого 6 усилительных транзисторов одинаковы по величине, но различны по знаку.

При подаче сигнала на входные шины 18 и 19 происходит перераспределение эмиттерных токов первого 1 и второго 2 усилительных транзисторов, а также третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов, Если выбрать равными величины сопротивлений первого 11, второго 12, четвертого 14 и пятого 15 масштабных резисторов, то при нулевой величине первого сигнала-сомножителя на входных шинах 18 и 19 за счет перераспределения токов первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов обеспечивается подавление второго сигнала-сомножителя, действующего на входных шинах 20 и 21.

При изменении величины первого и второго сигналов-сомножителей достигается перемножение этих сигналов, причем нелинейность характеристики перехода баэа— эмиттер усилительных транзисторов компенсируется операционными усилителями и крутизна управления определяется только величиной сопротивления масштабных резисторов 11-15.

Разность выходных токов выходных шин 22 и 23 определяется выражением

1 V V

1гг — 1гз = — — о R» 1з где Vx, Чт — первый и второй сигналы-сомножители;

l0- ток через первую (вторую) выходную шину 22(23);

И», В1з — величины сопротивлений первого 11 и третьего 13 масштабных резисторов, Таким образом, аналоговый премножитель сигналов характеризуется более высокой точностью работы, обеспечиваемой за счет компенсации наименьших нелинейных составляющих сигнала произведения.

Формула изобретения

Аналоговый перемножитель сигналов, содержащий с первого по шестой усилительные транзисторы, с первого по пятый масштабные резисторы, первый и второй источники тока, база первого усилительного транзистора соединена с базой четвертого усилительноготранзистора, коллектор которого подключен к коллектору второго усилительного транзистора, база которого соединена с базой третьего усилительного

1626257

Составитель 0.0траднов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор И.Горная

Заказ 279 Тираж 3S3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 транзистора, коллектор которого подключен к коллектору первого усилительного транзистора, коллекторы первого и четвертого усилительных транзисторов являются соответственно первой и второй выходными шинами аналогового перемножителя, первые выводы первого и второго масштабных резисторов соединены между собой, эмиттер пятого усилительного транзистора через третий масштабный резистор соединен с эмиттером шестого усилительного транзистора, эмитгер пятого усилительного транзистора подключен к первому выводу первоГо источника тока, эмиттер шестого усилительного транзистора соединен с первым выводом второго источника тока, вторые выводы первого и второго источников тока подключены к шине низкого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены с первого по четвертый операционные усилители, причем выход первого операционного усилителя подключен к базе первого усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом первого масштабного резистора и с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является первой входной шиной первого сигнала-сомножителя аналогового перемножителя, выход второго операционного усилителя подключен к базе второго усилительного

5 транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является второй входной

10 шиной первого сигнала-сомножителя, выход третьего операционного усилителя подключен к базе пятого усилительного транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом первого масштабного ре15 зистора, эмиттер пятого усилительного транзистора соединен с инвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является первой входной шиной второго сигнала-со20 множителя аналогового перемножителя, выход четвертого операционного усилителя подключен к базе шестого усилительного транзистора. эмиттер которого соединен с инвертирующим входом четвертого опера25 ционного усилителя, неинвертирующий вход которого является второй входной шиной второго сигнала-сомножителя аналогового перемножителя.