Четырехквадратное множительное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») S57379 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.75 (21) 2308572/24 (51) М. Кл г106 5 7/16 с присоединением заявки №

Государстееинык комитет

Совета Мнннстрао СССР оо делам нэооретеинй и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05,77. Бюллетень № 17 (46) Дата опубликования описания15.07.77. (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Автор изобретения

1 . .ФВ

1 lJ

1 т

I и c,s с

1 !

) ,1 .аз

А, А. Галицкас (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников АН Литовской ССР (54) ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНОЕ. МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

В известном устройстве после вычитания импульсных последовательностей, полученных на выходах ключей, и фильтрации, на выходе фильтра получается напряжение

I где Т- период колебаний широтно-импульсного модуля тора, т — изменение длительности импульсов, получаемое s результате модуляции, .

U t — перемножаемое напряжение, подаваемое на рабочие входы ключей.

Так как т пропорционально второй перемножаемой величине 0э (r = kUq, то Овых= 2kU t U

В известном устройстве произведение образуется в результате вычитания двух напряжений, которые сравнимы по величине, когда второй сомножитель мал. Поэтому неизбежны болыпие относительные ошибки, возникающие из.эа нестабильности работы широтно-импульсных модуляторов, которые, как показывает анализ, определяются отношением 1сЬТ/U,, где ЬТ вЂ” нестабильность периода колебаний модулятора. Подобным образом на точность влияет и неидентичность ключей.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах управления технологическими процессами.

Известны множительные устройСтва, содержащие 5 времяимпульсные модуляторы, ключи и фильтр (1), (2l. Устройства работают следующим образом: один из перемножаемых сигналов преобразуется в последовательность модулированных по ширине импульсов, которыми управляются ключи, -1О а второй перемножаемьй сигнал подается на сигнальный вход ключа. Сигнал, полученный на выходе ключа, фильтруется НЧ фильтром, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное произведению входных сигналов. Недостатком уст- 15 ройства является низкая точность работы.

Известно другое четырехквадрантное множительное устройство, содержащее два широтно-импульсных модулятора, один иэ которых выходом подключен к управляющим входам двух ключей, а 20 второй — к рабочим входам ключей, дифференциальный ноль. орган, ко входам которого подключены выходы ключей, и фильтр, подсоединенный к выходу ноль-органа, причем выход фильтра является выходом устройства (3). 25

1.1вых (Т/2+7)(/, (Т! 2-Х)0,=2701, 557379

Данное устройство является наиболее близким к изобретению то технической сущности и достигаемому результату, однако обладает низкой точностью.

Цель предложенного изобретения -- повышение точности работы множителя при той же сложности прибора.

Лля этого во множительное устройство, содержащее ключи, широтно-импульсные модуляторы и фильтр, выход которого является выходом устройства, ввеДены фаэоинверторы, входы которых являются входами устройства, а выходы первого фазоинвертора через соответствующие широтноимпульсные модуляторы соединены с управляющими входами ключей, сигнальные входы которых соединены с выходами второго фазоинвертора, а выходы ключей соединены со входом фильтра.

На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит фазоинверторы 1 и 2 первого и второго входных сигналов, широтноимпульсные модуляторы 3 и 4, ключи 5 и 6 и фильтр 7.

Первый перемножаемый сигнал U снимаемый с выходов фазоинвертора 1, с противоположными знаками поступает на рабочие входы ключей 5 и 6.

Аналогично, второй персмножаемый сигнал U, снимаемый с выходов фазоинвертора 2, с противоположными знаками поступает на входы широтно- импульсных модуляторов 3 и 4. Режимы модуляторов выбраны так, чтобы длительность выходных импульсов была пропорциональна входному сигналу при положительном его знаке и. равна нулю (модулятор импульсов не выдает) при отрицательном знаке сигнала, т.е. режимы модуляторов 3 и 4 характеризуются формулой где т — длительность выходных импульсов, а

К - коэффициент пропорциональности.

Например, в ламповом модуляторе, такой режим может быть реализован путем установления зтрицательного сеточного смещения, равного сумме запирающего напряжения и амплитуде пилообразного напряжения. Выходными сигналами модуляторов управляются ключи 5 и 6. Таким образом, в зависимости от знака второго входного сигнала 0з работает- только один из двух ключей (дрязгой находится в разомкнутом состоянии) . Площадь импульсов, полученных на общем выходе ключей, пропорциональна произведению входных сигналов, причем полярность импульсов определяется энака1п ми обеих сигналов: если их знаки одинаковы, то полярность импульсов положительна, а если противоположные, то полярность импульсов отрицательна. Следовательно, напряжение, выделенное фильтpoM7; пропорционально произведению входных сиг1я налов и имеет соответствующий знак.

Предложенное множительное устпойство, благодаря ювои конструкции, нечувствительно к нестабильностям периода колебаний модуляторов и является более точным по сравнению с прототипом, на точность которого в значительной степепи влияет нестабильность работы модуляторов. Изобретение может быть эффективно использовано в аналоговой вычислительной технике в .качестве операционного узла, в различных системах автоматики:

Формула изобретения

Четырехквадрантное . множительное устройство, содержащее ключи, широтно-импульсные модуляторы, фильтр, Мыход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит фазоинверторы, входы которых являются входами устройства, а выходы первого фазоинвертора через соответщ ствующие широтно-импульсные, модуляторы соединены с управляющими входами ключей, сигнальные входы которых соединены с выходами второго фазоинвертора, а выходы ключей соединены со входом фильтра.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Р 312270, G 06G 7/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР N4 397957, 1я G 06 G 7/16, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР У 406204., G 06 G 7/16, 1974.

Редактор И. Мархоеская

Составитель д. Снимщикова

Техред И.Лсталош Корректор С. . Шск мар

Эакаэ gag/бй

Тираж 81в Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектиая, 4