Множительное устройство
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 );559246
О (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02,02.76 (21) 2318880/24 с присоединением заявки № " (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.05.77. Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описания 21,07.77 (Si) М. Кл.
G 06 G 7/161
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (531 Уд 681.335.6 (088. 8) В.А Лабунов; В.A. Сокол, А.А. Можухов и Д.Н. Михайловв; (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Минский радиотехнический институт (54) MHORHTEJIbHOE ХСтрОйС.Г О
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах, моделирующих устройствах, а также контрольноизмерительных приборах. 5
Известно устройство перемножения напряжений (1 . Оно содержит неуравновешен ный резистивный мост, имеющий две клеммы диагонали питания, одна из которых является общей точкой устройства, а вторая ц соединена выходом источника первого перемножаемого напряжения, две клеммы выход ной диагонали, подключенных к входам уси:лителя, напряжение на выходе которого является результатом перемножения, преобра- И зователь напряжение-сопротивление, включенный в плечо неуравновешенного резистивного моста, содержащий полевой транзистор и последовательно соединенный с ним интегрирующий блок, причем выход преобразова- 20 тепя напряжение-сопротивление подключен между одной из клемм выходной диагонали неуравновешенного резистивного моста и общей точкой устройства, а вход — к выходу источника второго перемножаемого напряже- 25 ния, причем в плечо неуравновешенного резистивного моста между второй клеммой выходной диагонали и общей точкой включен эталонный резистор.
Этому устройству свойственна низкая точность перемножения, обусловленная тем, что функция преобразования поеобразователя напряжение-сопротивление становится нелинейной при больших величинах входного перемножаемого напряжения на его входе, а также низкой величиной соотношения сит нал - шум в выходной диагонали неуравновешенного резистивного моста, вследствие его низкой чувствительности, связанной с выбором условий линеаризации функции пре бразования неуравновешенного резистивного моста.
Прототипом изобретения является устрой» ство, содержащее неуравновешенный резистивный мост, между первой вершиной и точкой нулевого потенциала которого включен линейный преобразователь напряжение-соп» ротивление, вход соединен с источником первого перемножаемого напряжения, между второй, вершиной и точкой нулевого по559246 тенциала неуравновешеннопо резистивного моста включен эталонный резистор, в диагональ между первой и второй вершиной неуравновешенного резистивного моста включен управляемый источник питания, а третья вершина неуравновешенного резистивного моста связана с выходной клеммой устройства (2). Недостаточная точность этого устройства вызвана методической .погрешностью из»за нелинейных функций преобразования неуравновешенного моста.
Бель изобретения-повышенйе точности перемножения.
Для этого в устройство введен блок сравнения, один из входов которого подключен к эталонному резистору, другой - к источнику второго перемиожаемого напряжения, а выход блока сравнения соединен с управляк щим входом управляемого источника питания
На чертеже изображена структурная схе- л ма предлагаемого устройства.
Множительное устройство содержит неуравновешенный резистивный мост 1, линей, ный преобразователь напряжениесопротив ление 2, эталонный резистор 3, управляе- ks мый источник питания 4, блок сравнения 5, источйики первого О„и вторбго V> ïåðåìíîжаемого напряжения.
Предлагаемое устройство для перемножения напряжений работает следующим образом. B исходном состоянии напряжение на выходе первого ис"точника перемножаемого напряжении 0„отсутствует. При этом сопротивление плеча, образованного линейным преобразователем напряжение-сопротивле ние 2 Мх, равно сопротивлению эталонного резистора 3 Я и равно сопротивлению всех остальных плеч неуравновешенного резистивного моста 1, так как выполняется равенство
3х " э .При этом четырехплечий . неуравновешенный мост 1 OKEOKBTCII C69HBHCHpOBBHHbIM H незави- 45 симо от наличия или отсутствия напряжения питания U„на выходе управляемого источника питания 4, напряжение в выходной диагонали неуравновешенного резистивного моста 1 отсутствует, а следовательно, результат перемножения упомянутых напряжений равен нулю, т.е.
U„U„O
Если V не равно нулю, то К» изменяется линейно с изменением Я, . При этом второе перемножаемое напряжение U > подается на первый вход блока сравнения 5, причем на второй вход последнего поступает напряжение U> с эталонного резистора 3.
Эти два напряжения непрерывно сравниваются в блоке сравнения 5, выходное разностное напряжение которого управляет выходным напряжением управляемого источника питания 4 таким образом, что напряжение на Д непрерывно поддерживается равным перемножаемому напряжению V независимо от величины изменяющегося сопротивления Й, т.е. поддерживается условие
Х
U y
Напряжение на эталонном резисторе определяется из выражения о з э п р, х э
Подставляя в это выражение значение выходного сопротивления Я линейного преобрах эователа напряжение-сопротивление, меняющегося по линейному закону е изменением первого перемножаемого напряжения 0 < на его входе, Ъ„ = з (1 +МО„1 и решая полученное уравнение относительно
VI, получим закон изменения напряжения питания неуравновешенного моста
U„= ZU„(+ О,Л и„).
При этом напряжение в выходной диагонали моста определяется выражением им
U" = -=— U э
Подставляя в него;значения 0 и U пм получим у 0,5 М U„U„
Как видно из уравнения, напряжение в выходной диагонали неуравновешенного резиживного моста 1 линейно зависит от величин перемножаемых напряжений, а чувствительность В, определяемая выражением 5 = 0,5 U„, не зависит от параметров моста.
Таким образом, за счет использования новых элементов (управляемого источника питания моста и блока сравнения, на один из входов которого подается одно из перемножаемых напряжений) в предлагаемом устройстве перемножения напряжений исключена методическая погрешность операции перемножения; обеспечивается постоянная чувствительность перемножения, которая не зависит от параметров плеч неуравновешенного резистивного моста, входящего в состав устройства перемножения напряжений и от величины перемножаемых напряжений.
Практическая реализация предлагаемого устройства показала что, по сравнению с указанным прототипом, точность перемножения увеличена на порядок.
Формула изобретения
Множительное устройство, содержащее неуравновешенный резистивный мест, между
Составитель С. Белан
Техред H. Андрейчук Корректор А. Кравченко
Редактор Е. Гончар
Заказ 1 37 4/ 1 0 3 Тираж 818 Подписное
11НИИГШ Госудавстеенного комитета..Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5
Филиал ИПП Патент, r. Ужгород", ул. Проектная, 4 первой вершиной и точкой нулевого потенциала неуравновешенного резистивного моста включен линейный преобразователь напряжение-сопротивление, вход которого соединен систочником первого перемножаемого напрйжения, между второй вершиной и точкой нулевого потенциала неуравновешенного резис"гивного моста включен эталонный резистор, в диагональ между первой и второй вершиной неуравновешенного резистивного моста щ включен управляемый источник питания, третья вершина неуравновешенного резистивного моста связана с выходной клеммой устройства,отличающееся тем,что, с целью повышения точности перемножения, 15 в него введен блок сравнения, один из входои которого подключен к эталонному резистору, другой — к источнику второго перемножаемого напряжения, а выход блока сравнения соединен с управляющим входом управляемого источника питания.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:
1. Аналоговые умножитепи на полевых транзисторах. Экспресс-информация. Серия Контрольно-измерительная техника", 1974» вып. 1, с 41 46 (Аналог).
2. Авторское свидетельство СССР
И 426233, М.Кл; G. 06 G 7/16, 1973
