Устройство для умножения

 

Союз Соввтскнх

Сецналмстичвских

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ

«i 830415

J „Ф с (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 319879 (21) 2818765/18-24 (5Ф)М. Кл.

G 06 G 7/16 с присоединением заявки йо

Государстненйый комнтет

° СССР по дедам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет (53) УДК 681. 335 (088.8) Опубликовано 1%05.81. бюллетень М9 18.

Дата опубликования описания 150Ы1

Ордена Ленина институт проблем уира ий- ",:

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, а именно к перемножителям аналоговых сигналов на основе множительных элементов с управляемой крутизной и парафазными выходами.

Известен аналоговый перемножитель, состоящий из типового множительного элемента с управляемой крутизной и парафаэными выходами (например, микросхемы типа 525ПС1, также называе- . мой аналоговым перемножителем, но неработоспособной без внешних элементов, в частности резисторов нагрузки) и масштабного усилителя, обеспечивающего независимость масштабного коэффициента от нагрузки (11.

Недостатком этого перемножителя являются потери приращений выходного тока множительного элемента в резисторах нагрузки и делителях связи с масштабным усилителем. Вследствие этого приходится увеличивать масштабный коэффициент усилителя, что вызывает увеличение погрешности умножения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для умножения, содержащее множительный элемент с управляемой крутизной и парафазными выходами, входы которо5 го являются входами устройства, два последовательно включенных масштабных усилителя, выход второго масштабного усилителя является выходом устройства, и источник напряжения пита10 ния Г2) .

Недостаток этого устройства— невозможность работы при входных напряжениях равных напряжению шкалы аналоговых устройств (5-10 В), поскальку в нем выходы множительного элемента, непосредственно подключенные ко входам масштабных усилителей, имеют почти нулевой потенциал, à потенциал входа в микросхемных множи р тельных элементах не может быть намного выше потенциала выхода. Поэтому приходится вводить делитель в цепь входного сигнала и соответственно увеличивать масштабный коэффици25- ент выходных усилителей, в результате чего не удается реализовать точность умножения, обеспечиваемую микросхемньм множительным элементом.

Цель изобретения †повышение точЗ0 ности умножения за счет увеличения

830415 коэффициента передачи выходного тока множительного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для умножения дополнительно содержит две согласованные пары транзисторов, эмиттеры которых подключены к источнику напряжения питания, коллекторы согласующих тран( истаров каждой пары подключены соотетственно ко входам масштабных усилителей, база согласующего транзистора, коллектор и база нагрузочного транзистора каждой пары объединены и соответственно подключены к первому и второму выходам множительного элемента.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для умножения.

Устройство для умножения содержит множительный элемент 1, к первому выходу которого подключены коллектор и база нагрузочного транзистора 2 и база согласующего транзистора 3 первой согласованной пары. Ко второму выходу множительного элемента аналогичным образом подключены нагрузочный транзистор 4 и согласующий транзистор 5 второй согласованной пары. Эмиттеры всех транзисторов подключены к источнику напряжения 6 питания. Коллектор согласующего-транзистора 5 подключен ко входу масш- З< табного усилителя 7 с масштабным резистором 8 в цепи обратной связи, а коллектор согласующего транзистора 3 — ко входу масштабного усилителя 9 с масштабным резистором 10 в цепи обратной связи, причем выход масштабног усилителя 9 является выходом устройства. Через суммирующий резистор 11 масштабные усилители

7. и 9 соединены между собой последовательно. Таким образом, первые тран- 40 зисторы кажцой согласованной пары, включенные диодами, служат нагрузками для соответствующих выходов множительного элемента 1, а вторые транзисторы каждой согласованной пары 45 служат для связи выходов множительного элемента с масштабными усилителями.

Устройство для умножения работает следующим образом.

Перемножаемые напряжения подаются на входы устройства, которыми являютса входы множительного элемента 1.

В соответствии с принципом работы множительного элемента, приращения

его выходных токов пропорциональны произведению входных напряжений.

Эти приращения создают падения напряжения на нагрузочных транзисторах

2 и 4, прилагаемые к эмиттерным 60 переходам согласующих транзисторов

3 и 5. Поскольку транзисторы согласованы, приращения коллекторных токов согласующих транзисторов 3 и

5 равны вызвавшим им приращениям 6» коллекторных токов нагрузочных трайзисторов 2 и 4, т.е. приращениям выходных токов множительного элемента. Потенциалы на выходах множительного элемента близки к напряжению источника питания, так как падение напряжения на транзисторе, включенном диодом, невелико. В то же вреМя нулевой потенциал коллекторов согласующих транзисторов З.и 5, подключенных ко входам масштабных усилителей 7 и 9, обеспечивает этим транзистором нормальную разность потенциалов между эмиттером и коллектором.

Масштабные резисторы 8 и 10 обеспечивают преобразование приращений токов коллекторов согласующих транзисторов 3 и 5, пропорциональных произведению входных напряжений, в соответствующие приращения выходных напряжений масштабных усилителей, а резистор 11 обеспечивает суммирование этих приращениф, в результате чего напряжение на выходе устройства, пропорциональное произведению, удваивается. Таким образом, производится перемножение входных сигналов.

Использование в предлагаемом устройстве согласованных пар транзисторов для обеспечения необходимых потенциалов на выходах множительного элемента и связи этих выходов с масштабными усилителями позволяет подавать на вход множительного эле-. мента напряжение равное полной шкале аналогового устройства без делителей на входе и целиком передавать приращения выходных токов множительного элемента в суммирующие точки масштабных усилителей. В результате точность умножения по сравнению с известным устройством возрастает примерно в 10 раз (с 3 до 0,3%).

Формула изобретения

Устройство для умножения, содержащее множительный элемент с управляемой крутизной и парафазными выходами входы которого являются входами устройства, два последовательно включенных масштабных усилителя, выход второго масштабного усилителя является выходом устройства, и источник напряжения питания, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности умножения за счет увеличения коэффициента передачи выходного тока множительного элемента, устройство дополнительно содержит две согласованные пары транзисторов, эмиттера которых подключены к источнику напряжения питания, коллекторы согласующих транзисторов каждой пары подключены соответственно ко входам масштабных усилителей, база согласующего транзистора, коллектор и база нагрузочного транзис830415

Составитель Т. Сапунова

Редактор И. Касарда Техред И. Асталош Корректор А. Гриценко

Заказ 3709/79 Тираж 745 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 тора каждой пары объединены и соответственно подключены к первому и второму выходам множительного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Якубовский С.В. и др. Аналоговые и цифровые интегральные схемы.

N., Советское радио, 1979, с. 239.

2. Авторское свидетельство СССР

9 651359, кл. G 06 {i 7/16, 1977 (прототип).