Устройство для умножения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

326586

Союз Советских

Социаттистииестсих

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.XI.1969 (№ 1372813/18-24) М. Кл. G 06д 7/16 с присоединением заявки №

Комитет ло делам

Приоритет

Опубликовано 191.1972. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 6.111.1972 изобретений и открытий ори Совете Мииистроа

СССР

Ъ ДК 681.335.513(088.8) Авторы изобретения

В. Г. Лесков, 10. В. Рыкачевский, М. Н. Фролов, Н. М. Фомин и В. М. Шпаков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

Устройство предназначено для перемножения двух входных величин, заданных в виде электрических напряжений, может быть использовано в электронных нелинейных моделирующих машинах, в специализированных вычислительных устройствах непрерывного действия, например корреляторах, и в вычислительных устройствах систем автоматического управления.

Известно, что произведение двух величин Х и У можно получить с помощью варисторов, имеющих близкие к квадратичным вольтамперные характеристики, используя следующее соотношение:

Известные устройства для умножения, содержащие входные регистры, подключенные к квадратирующим элементам, и коммутирующие диоды, рассчитаны на использование приведенной зависимости.

Напряжения U, и U,-, пропорциональные

Х и У, поступают на инвертирующие усилители, на выходе которых создаются напряжения

U., и U,-. Затем напряжения обоих знаков, пропорциональные сомножителям, через суммирующие сопротивления и коммутирующие диоды подаются на варисторы и далее на суммирующий операционный усилитель.

Вследствие квадратичной вольтамперной характеристики скорректированного варистора при суммировании получают квадрат суммы и квадрат разности перемножаемых величин. Коммутирующие диоды включены таким образом, что квадраты всегда имеют противоположные знаки — знак произведения, получающегося по приведенной формуле, соответствует знакам сомножителей.

10 Таким образом, в данном случае принципиально необходимо наличие напряжений, противоположных по знаку перемножаемым.

Если такие системы отсутствуют, множительное устройство на варисторах должно содер15 жать три операционных усилителя. Кроме того, если требуется с целью коррекции характеристики варистора ввести параллельно ему цепь с отрицательной проводимостью, необходим один инвертирующий усилитель, который

20 ставят в параллельной варистору цепи. Наличие двух или трех инвертирующих операционных усилителей является существенным недостатком множительных устройств на варпсторах, так как усилители достаточно слож25 ны и обладают дрейфом нуля, что снижает точность перемножения величин Х и Y.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Достигается она тем, что предлагаемое устройство для умножения содержит операцион30 ный магнитно-электронный усилитель с двумя

326586 входными обмотками, встречное включение которых позволяет выполнять операцию вычитания входных сигналов.

Для получения квадратов перем ножа емых величин и их суммы применены три варистора с корректирующими резисторами, причем каждый варистор работает на обеих ветвях своей характеристики. Для правильной работы устройства при любом знаке перемножаемых сигналов применена коммутирующая схема на шести диодах.

Инвертирующую входную обмотку предлагается в случае необходимости использовать также для получения отрицательной проводимости параллельной корректирующей цепи.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства с тремя варисторами, работающими на обеих ветвях характеристик; на фиг. 2 — схема параллельной коррекции характеристики варистора.

Устройство содержит суммирующие резисторы 1 — 7, варисторы 8 — 10 с корректирующими резисторами П вЂ” 18, коммутирующие диоды

14 — 19 и магнитно-электронный усилитель 20 с обмотками 21 и 22.

При подаче на входные клеммы устройства напряжений, пропорциональных сомножителям, в цепи варистора 8 протекает ток, пропорциональный (Х+Х), причем направление тока соответствует знаку суммы (Х+У). При знаке «+» ток течет через диод 14 и обмотку

21 и создает на выходе усилителя 20 сигнал, пропорциональный + (Х+Т) . Если же (X+ Y) имеет знак « — », ток течет через диод

17 и обмотку 22, встречно включенную по отношению к обмотке 21, создавая и в этом случае на выходе усилителя сигнал, пропорциональный (X+Y) . Через варисторы 9 и 10протекают токи, пропорциональные соответственно Х и Р. Направление их определяется знаками Х и Y. Если Х имеет знак «+», ток течет через диод 18 и инвертирующую входную обмотку 22, а если « — », то через диод 15 и входную обмотку 21. Таким образом, при любом знаке Х на выходе усилителя появляется сигнал, пропорциональпый — Х . Аналогично сигнал У по цепи варистора 10 создает на выходе усилителя сигнал, пропорциональный—

Р. В результате суммарный сигнал на выходе

5 усилителя + (Х+ К) — Х вЂ” Р =2 Y Y пропорционален произведению с учетом знаков.

В зависимости от характеристики варистора и масштабов перемножаемых величин может возникнуть необходимость в повороте вольт10 амперной характеристики цепи по часовой стрелке для приближения ее к квадратичной.

Для этого обычно вводят параллельную варистору цепь, в которую включают инвертирующий усилитель, что значительно усложняет

15 устройство. Наличие же у суммирующего усилителя инвертирующей обмотки позволяет сравнительно легко выполнить указанную коррекцию.

На фиг. 2 приведена схема коррекции. Па20 раллельно варистору 8 и последовательно корректирующему резистору 11, подключенным ко входной обмотке 21, включен резистор 28, одним концом соединенный с варистором, а другим — с инвертирующей обмоткой

25 суммирующего усилителя. В результате этого ток, протекающий через резистор 28 создает корректирующий сигнал, противоположный по знаку основному, что эквивалентно повороту суммарной характеристики по часовой стрелке.

Предмет изобретения

Устройство для умножения, содержащее

35 входные резисторы, подключенные к квадратирующим элементам, коммутирующие диоды и операционный магнито-электронный усилитель с суммирующей и инвертирующей обмотками, отличающееся тем, что, с целью упро40 щения устройства, в нем квадратирующие элементы выполнены в виде трех варисторов, входы которых подключены ко входным резисторам, а выходы через коммутирующие диоды — к суммирующей и инвертирующей об45 моткам усилителя.

326586

Редактор Б. Федотов

Заказ 511/2 Изд. № 104 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, rK-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Х

Составитель T. Озерова

Техред 3. Тараненко Корректор Т. Бабакина