Множительное устройство

 

О П И С АН-И- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ ц 572792

Сове Соаетоких

Социалистических

Республик

К -АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.03.76 (21) 2341587/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл 2 606G7/161

Государственный комитет

Совета .Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 14.09,77 (53) УДК 681.335(088.8) (72) Авторы изобретения

И. И. Волков, Е. П. Черкасский, В. В. Мотов, В. И. Бутырев, А. С. Агеев и Г. А. Панфилов

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) МНОЖИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение касается электронных вычислительных устроиств время-импульсного типа и может оыгь использовано в вычислительных машинах.

Известно множительное устройство, содержащее фильтр, широтно-импульсный модулятор, источники опорных напряжений 1Ц. то устройство имеет невысокую чувствительность и сравнительно низкую точность работы.

1заиболее близким к предлагаемому. изобретению является множительное устроиство, содержащее первый входной модулятор, выход которого через первый усилитель переменного тока соединен со входом сумматора, выход сумматора подключен к информационному входу широтно-импульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом задающего генератора и входом блока деления частоты на два, ко второму входу сумматора присоединен источник постоянного напряжения, второй входной модулятор, выход которого подключен ко входу второго усилителя переменного тока, выходной фильтр нижних частот (2), Однако это устройство имеет сравнительно низкую точность из-за влияния остаточных параметров аналогового ключа на результат перемножения, малую чувствительность вследствие режима работы этого ключа и обеспечивает либо только перемножение двух напряжении, либо только возведение в квадрат одного из них. елью изобретения является повышение точности, увеличение чувствительности и расширение <рункциональных возможностей. для этого в предлагаемое множительное уст роиство введены триггер и дополнительныи выходной фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу первого усилителя переменного тока, выход олока деления частоты на два соединен со входом «Установка в 1» триггера, счетный вход которого подключен к выходу. широтно-импульсного моду1,; лятора, выход триггера соединен с управляющими входами первого и второго входных модуляторов, выход второго усилителя переменного тока подключен ко входу выходного фильтра нижних частот.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого множительного устройства.

Устройство содержит первый входной модулятор 1, первый у.силитель переменного тока

2, сумматор 3, источник постоянного напряжения 4, широтно-импульсный модулятор 5, задающий генератор б, блок деления частоты на два 7, триггер 8, второй входной модулятор 9, второй усилитель переменного тока 10, выходной фильтр нижних частот 11, дополни30 тельный выходной фильтр нижних частот 12.

572792

3

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор б вырабатывает импульсы, которые поступают на вход блока деления частоты на два 7 и одновременно управляют работой широтно-импульсного модулятора 5, Сигнал с выхода блока деления частоты на два 7 устанавливает триггер 8 в единичное состояние. Выходное напряжение триггера 8 управляет работои обоих входных модуляторов Э и l, на информационные входы которых поступают соответственно входные сигналы.

1lервый входной сигнал, промодулированный первым входным модулятором 1 и усиленный первым усилителем переменного тока

2, поступает на вход сумматора 3, на второй вход которого с выхода источника постоянного напряжения 4 подается напряжение, величина которого выбирается таким образом, чтобы оно было больше по модулю максимального значения первого входного сигнала.

Выходное напряжение сумматора поступает на информационный вход широтно-импульсного модулятора 5.

Выходной сигнал широтно-импульсного модулятора 5 представляет собой последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна соответственно сумме и разности первого входного сигнала и величины напряжения источника 4, а период определяется периодом сигналов от задающего генератора.

Этот сигнал посту"пает на счетный вход триггера 8, который по каждому отрицательному фронту импульсов с выхода широтноимпульсного модулятора 5 изменяет свое состояние, причем импульс с выхода блока деления частоты на два 7 при нормальной работе устройства не вызывает изменения состояния триггера 8, а лишь подтверждает единичное состояние триггера 8 в моменты прихода этих установочных импульсов.

Если же в какой-то момент времени происходит сбой и триггер 8 самопроизвольно изменяет свое состояние, то импульс с выхода блока деления частоты на два 7 возвращает все устройство в нужный режим, т. е. сбой автоматически устраняется через промежуток времени, не превышающий время, равное двум периодам частоты от задающего генератора б.

Как было .указано выше, выходной сигнал триггера 8 поступает на управляющие входы обоих входных модуляторов 1 и 9.

Первый входной сигнал с выхода первого входного модулятора 1 усиливается первым усилителем переменного тока 2, на выходе которого формируется импульсный сигнал положительными и отрицательными импульсами, амплитуда которых пропорциональна величине первого входного сигнала, С выхода первого усилителя переменного тока 2 этот сигнал поступает на дополнительный выходной фильтр нижних частот 12, полоса пропускания которого выбирается так, чтобы сигнал на его выходе представлял собой среднее

ЗО

45 значение за период первого входного сигнала. При этом предполагается, что первый входной сигнал проходит через дополнительный выходной фильтр нижних частот 12 без искажений, т. е. частота первой гармоники импульсного сигнала намного больше максимальной частоты первого входного сигнала. ,В этом случае выходной сигнал с дополнительного выходного фильтра нижних частот

12 пропорционален квадрату величины первого входното сигнала устройства.

Сигнал на выходе второго усилителя переменного тока 10 также представляет собой импульсный сигнал с положительными и отрицательными импульсами, амплитуда которых пропорциональна величине второго входного сигнала, действующего на входе второго входного модулятора 9.

1 lîëîñà пропускания выходного фильтра нижних частот ll выбирается из тех же условий, что и дополнительного выходного фильтра нижних частот 12.

В этом случае выходной сигнал с выходного фильтра нижних частот 11 пропорционален произведению величин первого и второго входных сигналов.

Использование новых блоков (триггера 8 и дополнительного выходного фильтра нижних частот 12) выгодно отличает предлагаемое множительное устройство от указанного прототипа, так как, во-первых, повышена точность устройства, путем исключения из его схемы аналогового ключа, остаточные параметры которого вносили погрешность, во-вторых,:расширены функциональные возможности устройства практически без усложнения аппаратуры, поскольку предлагаемое устройство позволяет одновременно производить две математические операции над входными величинами — их перемножение и возведение в квадрат одной из них, без введения дополнительных сложных функциональных блоков, в-третьих, по сравнению с прототипом повышена чувствительность в 2 раза по обоим каналам.

Формула изобретения

Множительное устройство, содержащее первый входной модулятор, выход которого через первый усилитель переменного тока соединен со входом сумматора, выход сумматора подключен к информационному входу широтноимпульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом задающего тенератора и входом блока деления частоты на два, ко второму входу сумматора присоединен источник постоянного напряжения, второй входной модулятор, выход которого подключен ко входу второго усилителя переменного тока, выходной фильтр нижних частот, о т * л ич ающееся тем, что, с целью повьипения точности, увеличения чувствительности и расширения функциональных возможностей, в него введены тритгер и дополнительный выходной фильтр нижних частот, вход которого

572792

Составмтель О. Отраднов

Редактор Н. Каменская Техред И. Михайлова Корректор О. Тюрина

Подписное

Заказ 1936/2 Изд. № 712 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, 3(-35, Раушская на б., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 подключен к выходу первого усилителя переменного тока, выход блока деления частоты на два соединен со входом «Установка в 1» триггера, счетный вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, выход триггера соединен с управляющими входами первого и второго входных модуляторов, выход второго усилителя переменного тока

6 подключен ко входу выходного фильтра нижних частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Авторское свидетельство СССР №524192, кл. G 06G 7/161, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР №520599, кл. G 06G 7/161, 1974.