Двухквадрантное множительное устройство
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е () з ввв
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
X STOPCNOeV С И@НВЛ СТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15.04.75 (21) 2124945/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.02.77.Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 04,04.77 (5)) Я Кл 2
G 06 G 7/16
Гасударственный камнтет
Савата Министрав СССР па делам изааретений н атнрытий (53) УДК 681.835.. 81 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.Г. Фильков и Ю,Д. Тицкий (71) Заявитель (54) ДВУХКВАДРАНТНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Устройство предназначено для использования в схемах автоматики и вычислительной техники.
Известно множительное устройс тво, выпэлненнэе на основе операционных усилите- 5 лей (1). Недостатком такого устройства является низкая точность перемножения напряжений.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является двухквад- О рантное множительное устройство )2), содержащее первую дифференциальную пару транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой. База первого транзистора через первый масштабный резистор соединена 15 с первым входом устройства, база второго транзистора через BT oðoé масштабный резистор — с подвижным контактом задающе-. го потенциометра, выводы которого подключены к источнику опорного напряжения.Кол- 2О лектор первого транзистора соединен через третий масштабный резистор с шиной нулевого потенциала и непосредственно с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя, в цепи отрицательной обрат- 25 ной связи которого включен четвертый масштабный резистор, а неинвертирующий вход подключен к шине нулевого потенциала. Неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя подключен к шине нулевого потенциала, а второй вход устройства через пятый масштабный резистор соединен с инвертирующим входом усилителя.
Точность умножения сигналов в таком устройстве не высока, так как в режиме умножения сигналов при изменениях тока, поступающего от генератора стабильного тока, на коллекторах транзисторов дифференциальной пары возникает не только полезный сигнал, но и большие вариации синйазного уровня сигнала.
Предложенное устройство с целью повышения точности работы содержит вторую дифференциальную пару транзисторов и третий дифференциальный усилитель, в цепи отрицательной обратной связи которого включен шестой масштабный резистор, Неинвертирующий вход этого усилителя соединен с шиной нулевэгэ потенциала, инвертирующий вход непосредственно соединен с коллекто545992 ром второго транзистора первой дифференциальной пары и через седьмой масштабный резистор с выходом первого дифференциального усилителя, а выход является выходом устройства. Базы транзисторов второй дифференциальной пары соединены с третьим входом устройства, эмиттеры подключены к выходу второго дифференциального усилителя, коллектор первого транзистора соединен с эмиттерами транзисторов первой дифферек- И циальной пары, а коллектор второго транзистора — с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя.
Схема предложенного множительного устройства приведена ка чертеже. 1Д
Устройство содержит первую дифференциальную пару транзисторов 1 и 2. База первого транзистора 1 через первый масштабный резистор 3 соединена с первым входом О устройства, база второго транзистора 2 через второй масштабный резистор 5 — с подвижным коктактом задающего потенциометра 6, выводы которогс подключены к ucTочкику опорного напряжения 7. Коллектор транзистора 1 соединен через третий масштабный резистор Э с шиной нулевого потенциала и непосредственно с иквертирующим входом первого дифференциального усилителя 9, в цепи отрицательной обратной связи 5О которого включен четвертый масштабный резистор .LO. К ипвертирующему входу второго дифференциального усилителя 1 J подкгпочек пя гый масштабный резистор 12,Устройство содержит также вторую дифферекци- . „-5 алькую пару транзисторов 1 3 и 1= и третий дифферекциалькь1й усилитель 1 5. в пепи отрицательной обратной связи которого включен шестой масштабный резистор 16. Иквертирующий вход усилителя соединен с седь-и мым масштабнь м резистором 17, На чертеже обозначены: второй вход 1 8 устройства, вход по опорному напряжению
1 9> выход 20 устройства и ограничивающие 45 резисторы 21 и 22 транзисторов 1 и 2.
Устройство работает следующим образом.
Умножение сигналов производится на дифференциальной паре 1 и 2. Один умножаемый сигнал (положительный или отрицатель- 5О ный) подается в базу левого транзистора 1 дифференциальной пары, второй через транзисторы 13 и 14 — в эмиттеры транзисторов 1 и 2. Ток через эти транзисторы перераспределяется поровну, так как rrapBMeT- 55 ры транзисторов 1 и 2 идентичны. От изменения сигнала U > изменяется уровень тока
0 / Y
Коэффициент дифференциального усиления 60
К „изменяется„. следовательно, можно записать К„= К U /Я, что соответствует
У
Вь!х= "л "у х у= з "х где — К К вЂ” коэффициенты пропорцио2 нал ь нос ти.
Г1итание коллекторов дифференциальной пары 1, 2 осуществляется через дифференциальный усилитель 9, причем режим схемы выбран таким образом, что EB коллекто— рах транзисторов 1 и 2 постоянно присутствует нулевой потенциал. Слежение за нулевым потенциалом осуществляют усилители
9 и 15. дифференциальный усилитель 9 отслеживает изменение питания коллекторов пары, поддерживая его постоякным при изменении окружающей температуры в широком диапазоне. Сигнал произведения двух напряжекий снимается с правого коллектора транзистора 2 и усиливается операционным усилителем 15, В устройстве применека термостабилизация режима работы дифференциальной пары.
Применение предложенного множительнс го устройства позволяет повысить точность умножения, расширить диапазон входных и выходных сигкалов и исключить применение допзлкителькьлх каскадов усиления.
Формула изобретения ,Л:- ухкьадрантное множительное устройство, содержащее первую дифференциальную пару лрачзисторов, эмиттеры которых соединены м -жду собой, база первого транзистора через первый масштабный резистор соединена с первым входом устройства, база второго транзистора через второй масштабный резистор соединена с подвижным контактом задающего поTенциометра, выводы которого подключены к источнику опорного напряжения, коллектор первого транзистора соединен через третий масштабный резистор с шиной нулевого потенциала и непосредственно с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя, в цени отрицательной обратной связи которого включен четвертый масштабный резистор, а неинвертирующий вход подключен к шине нулевого потенциала, и второй дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а второй вход устройства через пятый масштабный резистор соединен с инвертирующим входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, оно содержит вторую дифференциальную пару транзисторов и третий дифференциальный усилитель, 545992
Составитель О. Сахаров
Редактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор В. Салк
Заказ 23 6/2 Тираж 899 Подписное
11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в цепи отрицательной обратной связи которого включен шестой масштабный резистор, неинвертирующий вход соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход непосредственно соединен с коллектором вто- б рого транзистора первой дифференциальной пары и через седьмой масштабный резистор— с выходом первого дифференциального усилителя, а выход третьего дифференциального усилителя является выходом устройства; Io базы транзисторов второй дифференциальной пары соединены с третьим входом устройства; эмиттеры подключены к выходу второго дифференциального усилителя; коллектор первого транзистора соединен с эмиттерами транзисторов первой дифференциальной пары, а коллектор второго транзистора — с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. "Вычислительная техника" Справочник под ред. Г. Хаски и Г. Кориа, изд. "Энергия", т, 1, 1964, разд. 3-2.
2, Шило В.Л. "Линейные интегральные схемы". Изд. "Сов. радио", 1 974 (прототип) .
