Множительное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕпИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз Советскнк

Соцналистическив

Реслублик (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 04.04 7 7 (21) 24 72530/18-24 (5f)M, Кл.2

0 06 С 7/16 с присоединением заявки М9

Гесуяарствеиный комитет

СССР по делам изобретений и открыт ий (23) Приоритет (53) УДК 681. 335 (088. 8) Опубликовано 1506.79. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 1506.79 (72) Авторы изобретения

Г. Н. Азаров и В. E. Прокофьев

Харьковский ордена Ленина политехнический институт. им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области аналоговой и гибридной вычислительной техники и, в частности, может быть использовано в измерительных схемах и системах управления.

Известны множительные устройства, при построеиии которых использован эффект изменения проводимости полевых транзисторов при изменении управ- 1 ляющего напряжения (1).

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является множительное устройство, содержащее линеаризованные полевые тран- . зисторы, масштабные резисторы и дифференциальные усилители (2), Однако такое устройство не может выполнять операции умножения знакопеременных сигналов, изменяющихся, например, по синусоидальному закону с нулевой постоянной составляющей.

Кроме того, один из сомножителей, при нормальной работе устройства, никогда не может быть равным 0, а величина выходного напряжения изменяется в небольших пределах (0--1 В), поскольку оно равно напряжению на стоке второго линеаризованного полевого транзистора. Следует отметить также, что изменение знака одного сомножителя никак не отражается на знаке выходного напряжения, т. е. зто устройство не может быть четырехквар;:. нтным множительным устройством.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области примен ени я.

Поставленная цель достигается тем, что множительное устройство, содержащее первый и второй дифференциальные усилители, линеариэованные полевые транзисторы и масштабнь:е резисторы, выход первого дифференциального усилителя через первый и второй масштабные резисторы подключен к затворам первого и второго линеаризованных

I полевых транзисторов, истоки которых соединены с шиной нулевого потенциала, а стоки соответственно черезтретий и четвертый масштабные резисторы соединены с их затворами и через пятый и шестой масштабные резисторы соответственно с первым и вторым входами устройства, дополнительно содержит первый и второй инверторы, инвертирующий вход первого дифференциального усилителя соответственно через седьмой, восьмой и девятый масштабные резисторы соединен с третьим входом устройства, со сто6679

Р,Б Х2 Xf

Y= . )

%„ E откуда

Формула из обр ет ени я

Гдв - коэФФициент пропорциональности, учитывающий кеиден-. тичность характеристик поле- @ вых транзисторов.

При подаче на входной зажим 20 другого перемножаемого напряжения Xg справедлйвы ..выражения

4 1S где Я4 - сопротйвлзщиФлннеаРизованного полевого TpB,íçèñ™ора 4 у 66 ком первого линеаризованного полевого транзистора и с выходом первого инвертора, вход которого соединен с первым входом устройства, а инвертирующий вход второго дифференци ального усилителя соединен соответст,венно через десятый, одиннадцатый и двенадцатый масштабные резисторы со стоком второго линеаризованного полевого транзистора, с выходом второ.. го дифференциального усилителя и с выходом второго инвертора, вход кото- 0 рого .соединен со вторым входом устрой ства, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей соединены с ши. ной йулевого потенциала.

На чертеже представлена принципйальная схема предлагаемого множи- тельного устройства. . Устройство содержит дифференциальные усилители 1 и 2, линеариэованные полевые транзисторы 3 и 4, масштаб- 20 ные резисторы 5-16, инверторы 17 и

19, входы устройства 19, 20,.21;

При подаче на вход 21 одного из перемножаемых напряжений Х, а н< вход 19 напряжения Е, справедливы 26 следующие выражения: .1- q — — -O

Е ° Я х Е

9 3 12 31 13

Е»Я + — R з п где Р9 — сопротивление линеаризоЗБ ваьного полевого транзистора 3;

Я Я рЯ,- сопротивления резисторов 9, 9 11 и ФЪ11у 12у 13 соответстВейно;

Пескольку линеаризованный поле- 40 вой транзистор 4 подключен к выходу того же операционного усилителя 1 что и транзистор 3, то его сопротив-:. ление с учетом неидентичности характеристик полевых транзисторов будет равно

k R,g Rq(f - — ), Я=kP - ь й1

4 3 х

Е" и — —. ° Я

12%О И;1 42

71 4

2<>, Й„, К„э, Р, - сопротивлени я резисторов 10, 14, 15, 16у если

R9 В10 Р R(4 В13 а 6 где V - выходное напряжение.

Изобретение за счет использований инверторов и эа счет включения в масштабном режиме с заземленным неинвертирующим входом операционных усилителей обеспечивает перемножение напряжений, подаваемых на входы 20 и 21 устройства в четырех квадрантах. Первый инвертор исключае необходимость применения источника стабильного напряжения, равного по величине и противоположного по знаку напряжению, подаваемому на вход 19.

Кроме того, включение первого инвертора обеспечивает выполнение операции деления произведения напряжений и Х на напряжение Е.

Побое из перемножаемых напряжений может быть равным 0 и изменять свой знак, не требуя никаких дополнительных изменений в схеме в отличие от известного устройства. Не требуется также, для расширения диапазона изменения перемножаемцх напряжений уменьшение делителя Е. Напряжение E может быть с целью достижения высокой точности перемножения максимальным.

Множительное устройство, содержащее первый и второй дифференциальные усилители, линеариэованные полевые транзисторы и масштабные резисторы, выход первого дифференциального усилителя через первый и второй масштабные резисторы подключен к затворам первого и второго линеаризованных полевых транзисторов, истоки которых соединены с шиной нулевого потенциала, а стоки соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы соединены с их затворами и через пятый и шестой масштабные резисторы соответственно с первым и вторым входами устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, устройство дополнительно содержит первый и второй инверторы, инвертирующий вход первого дифференциального усилителя соответственно через седьмой, восьмой и девятый масштабные резисторы соединен с третьим вхОдом устройства, со стоком первого линеаризованного полевого транзистора и с выходом первого инвертора, вход которого сое. динен с первым входом устройства, 667971

80 х, Ссставитель Л. Снимщикова

Редактор Н. Каменская Техред М. Келемеш Корректор А. Власенко

Заказ 3469/44 Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035 Москва. Ж-35 Ра скан нао. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а инвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен соответственно через десятый, одиннадцатый и двенадцатый масштабные резисторы со стоком второго линеаризованного полевого транзистора, с выходом второго дифференциального . усилителя и с выходом второго инвертора, вход которого соединен со вторым входом устройства, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1, Приборы и элементы автоматики, Экспресс-информация, Р 4, 5 1971.

2. Заявка Р 2303809/18-24, кл. 8 06 G 7/16, 1975, по которой принято решение о выдаче авторскогс свидетельства.