Четырехквадратное делительное устройство

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИНА.

ИЗОБРЕТЕНИЯ ю780015

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву = (22) Заявлено 25.12.78 (2t) 2700910/18-24 „з

G 06 G 7/16 с присоединением заявки Нов (23} Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15,11,80. Бюллетень Мо 42 (53) УДК 681. .335(088.8) Дата опубликования описания 17. 11. 80 (72) Автор изобретения

В. П. Карманов (71) Заявитель (54) ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники, автоматике„ телемеханике, радиоэлектронике и предназначено для вычисления частного от деления двух Э знакопеременных напряжений в 4-х квадран-.ах;

Известное делительное устройство (1 выполняет операцию деления методом неявных функций с использова- т0 нием операционного усилителя с аналоговым умножителем в обратной связи.

Недостатком такого устройства является невозможность выполнения f5 операции деления в 4-х квадрантах.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является делительное устройство $2), содержаШее блок умножения, первый вход 20 которого является входом делителя устройства, компаратор, один вход которого подключен к входу делителя устройства,а другой - к шине нулевого потенциала, первый и второй ключи, 25 операционный усилитель, выход которого подключен к второму входу блока умножения и является выходом устройства, инвертирующий вход операционного.усилителя через первый 30

2 масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала и через последовательно соединенные первый ключ и второй масштабный резистор к входу делимого устройства.

Недостатком этого устройства является необходимость использования в качестве умножителя только такого блока, в котором выходное напряжение имеет постоянный знак. В противном случае обратная связь разрывается и устройство перестает функционировать, В частности, в делительном устройстве (2 ) в качестве умножителя используется умножитель на квадранторах, выходное напряжение которого имеет постоянный знак. Данное ограничение приводит к тому, что в схему . умножителя дополнительно вводится устройство вычисления модуля, что усложняет схему всего делительного устройства. Кроме того, применение умножителя на квадранторах вносит большую погрешность при небольших напряжениях на входе делителя и уменьшает устойчивость всего делительного устройства, а также приводит к усложнению схемы, связанному с необходимостью применения устрой780015

55

60 ства вычисления модуля на входе умножителя.

Целью .изобретения является повыыение точности делительного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в известное делительное устройство введены инвертор и два ключа, причем выход компаратора подключен к входу инвертора и к уп- равляющим входам второго и четвертого ключей, выход инвертора подключен к управляющим входам первого и третьего ключей, информационные входы третьего и четвертого ключей объединены и через третий масштабный резис тор подключены к выходу блока умножения, информационный вход второго ключа подключен к информационному входу первого ключа, выходы второго и третьего ключей объединены и подключены к неинвертирующеь у входу операционного усилителя и через четвертый масштабный резистор к шине нуле вого потенциала. выход четвертого ключа подключен к ийвертирующему входу операцибнного усилителя.

На чертеже показана функциональная схема четырехйвадрантного де- лительного устройства.

Предлагаемое четырехквадрантное делительное устройство содержит операционный усилитель 1Д блок 2 умножения, компаратор 3, ключи 4, 5, 6 и 7, масштабные резисторы 8, 9, 10 и 11 и инвертор 12.

Устройство работает следующИм образом.

Когда напряжение на входе "у" (делитель) имеет положительную полярность, сигнал на выходе компаратора 3 открывает ключи 6 и 7 и с помощью инвертора 12 закрывает ключи 4 и 5, тем самым подключая выход блока 2 умножения через ре- . зистор,9 к инвертирующему входу операционного усилителя 1, а сигнал с входа "Х" (делимое) через резистор 8 — к неинвертирующему входу операционного усилителя 1. B этом случае сигнал на выходе делительного устройства имеет знак делимого. Когда напряжение на входе "у" (делитель) имеет отрицательную полярность, то сигнал на выходе компаратора 3 закрывает ключи 6 и 7, но сигнал на выходе инвертора 12 открывает ключи 4 и 5, тем самым подключая выход блока 2 умножения через резистор 9 к неинвертирующему входу операционного усилителя 1, а сигнал с входа "Х" (делимое) через резистор 8 — к чнвертирующему входу операционного усилителя 1. В этом случае сигнал

ЗО

50 на выходе делительного устройства противоположен знаку сигнала делимого.

Положительным эффектом предлагаемого изобретения является повышение. точности и устойчивости делительного устройства, а также возможность использовать в делительном устройстве любой четырехквадрантный умножитель, а не только умножитель на квадраторах.

Формула изобретения

Четырехквадрантное делительное устройство, содержащее блок умножения, первый вход которого является входом делителя устройства, компаратор, один вход которого подключен к входу делителя устройства, а другой - к шине нулевого потенциала, первый и второй ключи и операционный усилитель, выход которого подключен к второму входу блока умножения и является выходом устройства,инвертирую-. щий вход операционного усилителя через первый масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала и через последовательно соединенные первый ключ и второй масштабный резистор к входу делимого устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в делитель- ное устройство введены инвертор и два ключа, причем выход компаратора подключен к входу инвертора и к управляющим входам второго и четверторго ключей, выход инвертора подключен к управляющим входам первого и третьего ключей, информационные входы третьего и четвертого ключей объединены и через третий масштабный резистор подключены к выходу блока умножения, информационный вход второго ключа подключен к информационному входу первого ключа, выходы второго и третьего ключей объединены и подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя и через четвертый масштабный резистор к шине нулевого потенциала, выход четвертого ключа подключен к инвертирующему входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жилинскас Р.-П.П. Измерители отношений. М., "Сов.радио", 1975, с. 146, р. 4.32.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 398958, кл. G 06 G 7/16, 1971 (прототип).

„У гюь)

Составитель T. Сапунова

Редактор Л. Морозова Техред T.Ìàòî÷êà imp ектор В. Бутяга

Заказ 9327 15 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

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