Время-импульсное множительное устройство

 

Союз Советских

Социалистичесни:

Республик

ОП ИСАНЫЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 534769 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14.03.75 (21) 2114794/24 с присоединением заявки №вЂ” (23} Приоритет— (51) М. Кл.

6 06 5 7/161

Государственный камнтет

Совета Мнннстрав СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано05,11 76. Бюллетень № 41 (53) УДК 681,335 (088.8 ) (4б) Дата опубликования описания08.02.77 (?2) Лвт: ры изобретения

В. А. Мальцев и Е, Н, Саладаев (?1) Заявитель

Горьковский политехнический институт им. А. А, Жданова (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для осуществления операции перемножения двух величин, представленных в форме напряжений в устройствах вычислительной техники и системах автоматического регулирования и управления.

Известны время-импульсные множительныее устройства, Одно из известных устройств содержит усилитель-интегратор, на вход которого по- 10 дается один из входных сигналов, выходная величина усилителя-ичгеграгора поступает на компарагор, rooe сравнивается со вторым входным сигналом, Третий входной сигнал поступает на вход второго усилителя-ингег- 15 рагора, выход которого через коммутатор подключен ко входу запоминающего усилителя, являющегося выходным элементом схемы (1) .

Наиболее близким техническим решением 2О к данному изобретению является время-импульсное множительное устройство, которое содержит генератор пилообразного напряжения, выход которого через разделительный конденсатор и первый масштабный элемент 2б соединен с выходом первого источника переМножаемого напряжения, второй источник перемножаемого напряжения соединен со вторым масштабным элементом, и фильтр нижних частот, выход которого связан с выходом устройства (2).

Недостатком известных устройств является большое количество элементов в схеме, малая помехозащищенность и недостаточно высокое быстродействие, обусловленное, тем, что активные элементы (транзисторы) в схемах работают в режиме насыщения, Целью изобретения является повышение быстродействия, помехозащищенность и надежность работы время-импульсного устройства, Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены два модулирующих опгрона типа светодиод-фогодиод, Светодиоды опгронов включены последовательно согласно между шиной нулевого потенциала и выходом второго масштабного элемента, а фогодиоды опгронов — последовательно встречно. Анод фотодиода одного опгрона соединен с выходом первого масш534769 габного элемента, а анод фогодиода другого опгрона со входом фильтра нижних частот и через дополнительный масштабный элемент с шиной нулевого потенциала.

На чертеже представлена принципиальная схема время-импульсного множительного устройства, Устройство содержит генератор пилообразного напряжения 1, разделительный конденсатор 2, фильтр нижних частот 3, первый 10

4 и второй 5 масштабный элементы, дополнительный масштабный элемент (резистор)

6, первый 7 и второй 8 источники перемножаемых напряжений, модулирующие оптроны

9, 10, состоящие из светодиодов 11, 12 и фогодиодов 13, 14, Устройство работает следующим образом.

При напряжениях LI „и LI „равных

А1 нулю, ток L, протекающий через резистор

6, также равен нулю, следовательно, равно 20 нулю и напряжение LIy на выходе фильтра 3, При LI„=On Ц„>О ток i имех, х, ег форму импульсов, близких к прямоугольным, равной амплитуды и чередующейся по лярности, поэтому напряжение на выходе 2Ь фильтра 3, выделяющего постоянную составляющую, также равно нулю, Если LI> or1 лично ог нуля, ro различны и длительности импульсов, При LI „ ) О увеличивается длиЬ1 30 гельносгь положительных импульсов, а при

0 „ (Π— длительность отрицательных

Ь1 импульсов, Так как длительность импульсов пропорциональна LI х „ а их амплитудаLI Х, го напряжение ц у на выходе фильтра нижних частот 3 пропорционально произ ве е д нию 1 О х1 х2. зависимость гока Lq) протекающего через последовательную цепочку из фогодиодов

13 и 14 и элемент 6, от суммарного напряжения И, на этой цепочке имеет ярко выраженный характер насыщения, Абсолю ное значение этого тока прямо пропорционально величине гока через светодиоды ll, l2 и при достаточно большом значении сопротивления R элемента 5 ) 1 Ф = A °. L1x.

Напряжение И,, равное сумме напряжения с выхода генератора и напряжения И

1 может быть записано в виде

Ю (при 0<й T), «Um . % где Ип1 - амплитуда пилообразного напряжения, 55

Т вЂ” его период.

Отсюда момент времени, в который И K меняег полярность, равен о -ао« Ч = Т . (Ф)

ГП

В результате действия изменяющегося во времени напряжения И ток 1 а слеX ср э довагельно, и падение напряжения на элемен. те 6, сопротивление которого равно R имеет форму прямоугольных импульсов с чередующейся полярностью, г,е, 2

LI =-АR цх при 06t Ò б 4 2

" 2 и Ц =+А В LI .р г -т.

Так как напряжение И на выходе устрой ства представляет собой постоянную состав« ляющую эгого напряжения, то можно записатьь рт р т) "— ð, Ô вЂ” ò f *, u„ 61 = т < 0х (-2<)

Х Я

ЯА (2) Подставив в формулу (2) значение C из формулы (1), получим

2.

V Я "4 yò

Формула изобретения

Время-импульсное множительное устройство, содержащее генератор пилообразного напряжения, выход которого через разделительный конденсатор и первый масштабный элемент соединен с выходом первого источника перемножаемого напряжения, второй источник перемножаемого напряжения соеди нен со вторым масштабным элементом, и фильтр нижних частот, выход которого связан с выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения быстродействия, помехозащищенносги и надежности работы устройства, в него введены два модулирующих оптрона типа светодиод-фотодиод; светодиоды оптронов включены

Последовательно согласно между шиной нулевого потенциала и выходом второго масшТаким образом, если тактовая частота генератора лежит вне полосы пропускания фильтра 3, го напряжение U на выходе уст ройства равно произведению напряжений 0 х, и U х с коэффициентом пропорциональнос 2ckR- й1

Быстродействие время-импульсного множительного устройства ограничивается лишь паразитными емкостями фотодиодов, что обеспечивает значительное расширение его полосы пропускания в сравнении с полосой пропускания известных устройств.

534769

Составитель Ю„Козлов

Редактор Л. Утехина Техред А. Демьянова Корректор Н. Бугакова

Заказ 5562/251 Тираж 864 Подписное

3ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCGP по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 табного эпемен- „а ытодиодь оптроновпоследовательно встречно; пр чем анод фогодиода одного оптрона соединен с выходом первого масштабного элемента, а анод фотодиода другого оптрона — со входом филь ра нижних частот и через дополнительный масштабный элемент с шиной нулевого потенциала, Источники информации, принятые во в.;: мание при экспертизе:

1, Патент США ¹ 3492471, кл. 235194, опубл. 21,01.70, б 2. Драгер И, Л, "Электронные аналоговые вычислительные машины" .М, "Машиностроение", 1971, стр, 216, рис. 110 (прототип).