Устройство для умножения двух переменных*

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок>з Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.V111.1970 (№ 1471883.18-24) с присоединением заявки ¹

Приорн гет ()публиковано 23.Х.1972. Ьючлетень № 32

Дата опубликования описания 29.Х1.197?

М. Кл. G 06@ 7. 16

Комитет по делам изобретений и открытий при Coaeie Министров

СССР

УДК 681.335.513 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

А. H. Кабалевский, М. И. Островский и В. И. Шатов

Ордена Ленина институт проблем управления (автоматики -- и телемеханики) 1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ МГНОВЕННЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ

НАПРЯЖЕНИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно цифро-аналоговое множитсльнос звено (ЦЛМЗ), работающее по принципу представления одного из сомно>кителей в

ДВОИЧНОМ КОДЕ.

Недостатками известного устройства являются сложность весового преобразователя и преобразователя аналог-код с точки зрения управления, компенсации характеристик ключей и технологичности.

Целью изобретения является упрощение известного устройства, а также повышение его быстродействия при сохранении точности работы устройства.

В предлагаемом устройстве использован одноразрядный код вместо обычно применяемого многоразрядного двоичного кода. Для повышения точности устройства применена время-импульсная интерполяция, а также компенсация нелинейности и нестабильности диодных ключей.

Преобразователь аналог-код предлагаемого устройства выполнен в виде цепочки последовательно и согласно включенных стабплитронов. Весовой преобразователь выполнен в виде параллельно соединенных ветвей, содержащих последовательно соединенные ключ и резистор. Выход каждого стабилитрона подключен к соответствующему ключу через элемент управления.

Кроме того, предлага мое устройство содер>кит генератор пилообразного напряжения, соединенный с дополнительным сумматором, выход которого подключен ко входу преобразователя аналог-код.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема устройства с время-импульсной интерполяцией.

Устройство умножения состоит из преобра10 зователя аналог-код 1, к входу которого подсоединен выход источника напряжения Л, представляющего один из сомножителей, и из весового преобразователя 2, вход которого соединен с выходом источника напряжения >, 15 представляющего другой сомножитель. Преобразователь аналог-код 1 состоит из цепочки соединенных последовательно элементов Л,HB каждом из которых падение напряжения постоянно, одинаково по величине и имеет оди20 наковую для всех элементов цепочки полярность, например согласно включенных стабилитронов. Преобразователь 2 состоит Il3 включенных параллельно одинаковых ключей 4 и весовых резисторов г. Каждый ключ через эле25 мент управления 5 соединен с выходом одного из элементов 3. Выходы всех ключей 4 подсоединены к входу сумматора б на операционном усилителе.

Выход источника, представляющего вход30 ное напряжение Х, подсоединен ко входу преобразователя аналог-код 1 через сумматор 7, другой вход которого подсоединен к выходу генератора пилообразного напряжения 8.

Устройство (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Напряжения в узловых точках цепочки элементов 3 отличаются от напряжения Х на величину kd, где d — падение папря>кения на одном элементе цепочки, /г — число стабилитронов между рассматриваемой узловой точкой и входом источника напряжения Х. Пусть для определенности d(0 и условие замыкания ключа 4 есть с/)О, где U — напря>кение в той точке цепочки, куда подсоединен элемент управления б этого ключа. Так как d(0, то при Х=О все ключи заперты.

Пусть Х=/г, J d)+kz, где О(/г>((dJ u

k =0, 1,... Тогда k ключей 4 замкнутся, так как в /г, узловой точке напряжение будет положительно. Напряжение на выходе весового

Я преобразователя будет при этом равно Yk, —, r где R — сопротивление резистора обратной связи сумматора б, r — сопротивление весового резистора в разрядах преобразователя.

Д

Это напряжение в масштабе р= предr(dI ставляет произведение XY. При этом максимальная погрешность будет равна 6„„„;=

Я

= Y,„—. При заданном масштабе р велиг чина погрешности будет тем меньше, чем меньше (й f, На вход преобразователя аналог-код ((см. фиг. 2) с выхода сумматора 7 подается сумма напряжения Х и пилообразного напряжения Un Знак напряжения Un на выходе сумматора 7 должен быть противоположен знаку напряжения d. При d(0 напряжение с/„изменяется от нуля до величины Jdf. Если на вход преобразователя аналог-код / подается

356648

4 только напряжение E=ki)d)+kg, где О( ключей. При добавлении поло>кительного напря>кения с/„все эти /г ключей остаются замкнутыми. Следующий за ними ключ находится в режиме переключения, так как часть времени, пока /г + U„((d (, этот ключ разомкнут и часть времени, когда

/г +//„(d, замкнут. Все остальные ключи остаются разомкнутыми.

Среднее напряжение на выходе устройства перемножения за период Т пилообразного напряжения будет равно

15 U, xy.

Я г(г/(Предмет изобретения

l. Устройство для умножения двух псремсн2О ных., представленных мгновенными значсшгями напряжений постоянного тока, содержащее весовой преобразователь, выход которого подкл очен к сумматору, преобразователь апалогкод и элементы управления, отличающееся тем., что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, в нем преобразователь аналог-код выполнен в виде цепочки последовательно и согласно включенных стабилитронов, весовой преобразователь

ЗО выполнен в виде параллельно соединенных ветвей, содержащих последовательно соединенные ключ и резистор, причем выход KB?Kдого стабилитрона подключен к соответствующему ключу через элемент управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит генератор пилообразного напряжения, соединенный с дополнительным сумматором, выход которого подключен

40 ко входу преобразователя аналог-код.

356648

4оиа. 1

Редактор Е. Семанова

Заказ 3830/9 Изд. М 1574 Тираж 40б Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 9

Составитель Т. Озерова

Текред Л. Богданова

Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова