Аналоговое множительное устройство

 

Союз Советскик

Социаяистическик

Республик,К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04. 06. 80 (21) 2935190/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 01 ° 82. Бюллетень JO 4 (5I )M. Кл.

G 06 G 7/163 фкудбратаанныН кбиктат

СССР аб аблая кзббратеккк я бткрыткя (53) УЛ.К 681 ° 335 (088. 8) Дата опубликования описания 30 .Ol:82 (72) Авторы изобретения

Б. С. Абезгауз, В.А.Шифрин, Э. Н. Темно (7l) Заявитель (S4) AWaOrOaOE 11Om1lXEaS OE уС1Р0йС й0

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при построении аналоговых вычислительных и автоматических систем, к которым предъявляется требование высокой точности в широком диапазоне температур.

Известно оптико-электронное множительно-делительное устройство, содержащее два фоторезистора, оптически связанных с одним светоизлучателем, включенных в мост переменного тока, и усилитель обратной связи, управляющий жидкокристаллическим модулятором света, изменяющим световой поток от светоизлучателя на один из фоторезисторов до тех пор, пока сопротивления обоих резисторов не станут равными (1 ) .

Недостатком этого устройства является сложность конструктивного исполнения, связанная с необходимостью засветки двух фоторезисторов от одного светоизлучателя и наличием жидкокристаллического модулятора, чувствительного к механическим воздействи" ям и непригодного для использования в изделиях серийного и массового выпуска.

Наиболее близким к предлагаемому является множительное устройство, содержащее два операционных усилителя и светоизлучательв оптически связанный с двумя фоторезисторами, неинвертирующий вход первого операционного усилителя через масштабный резистор подключен к первому входу устройства, инвертирующий вход второго операционного усилителя через второй фоторезистор подключен ко второму входу устройства, а через резистор обратной связи - к выходу второго

26 операционного усилителя, который яв,ляется выходом устройства $2$.

Однако известное устройство обладает низкой точностью, зависящей от идентичности характеристик и за1S

3 9020 светки двух фотореэисторов, а также низкой температурной стабильностью.

Цель изобретения - повышение точности и температурной стабильности аналогового множительного устроиства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое множительное устройство, содержащее первый и второй операционные усилители, два фоторезистора, первый светоизлучатель> масштабный резистор и резистор обратной связи, первый вывод масштабного резистора является входом первого сомножителя устройства, второй вывод масштабного резистора подключен к первому выводу первого фоторезистора, второй вывод которого под.ключен к источнику опорного напряжения, первый светоизлучатель оптически связан с первым фоторезистором, иивертирующий вход второго операционного усилителя подключен к первому выводу второго фоторезистора и через резистор обратной связи - к .выходу второго операционного усилителя, который является выходом устройства, второй вывод второго фоторезистора является входом второго сомножителя устройства, введены второй светоизлучатель,, два токозадающих резистора, третий операционный усилитель и

27 4 и 4, оптически связанные с первым и вторым фоторезисторами 5 и б, токоэадающие резисторы 7 и 8, образующие вместе с фоторезисторами 5 и 6 мост, запитываемый переменным напряжением U от источника 9 переменного напряжения питания, второй операционный усилитель 10, третий операционный усилитель 11, входы которого подключены ко вторым выводам токозадаоцих резисторов 7 и 8, а выход электрически связан со вторым светоизлучателем 4, оптически связанным со вторым фоторезистором 6, резистор 12 обратной связи, источник 13 опорного напряжения.

Аналоговое множительное устройство работает следующим образом.

При появлении на первом входе устройства входного сигнала Х (первого сомножителя) сигнал с выхода усилителя 1, поступает на светоизлучатель 3, который засвечивает фоторезистор 5 и изменяет его сопротивление обратно пропорционально входному сигналу .Х, причем величина сопротивления фоторезистора 5 (R6) связана с величиной масштабного резистора 2 (Rg), с величиной опорного напряжения Uoh и величиной входного сигнала Х следующим соотношением го операционного усилителя, выход которого электрически связан со вторым светоизлучателем, второй фоторезистор оптически связан со вторым светоизлучателем, инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен ко второму выводу масштабного ,резистора, неинвертирующий вход - к шине нулевого потенциала, а выход первого Операционного усилителя электрически связан с первым светоизлучателем.

На чертеже представлено аналоговое множительное устройство, функциональная схема.

Аналоговое множительное устройство содержит первый операционный усилитель 1, масштабный резистор 2, на который подается первый сомножитель Х, первый и второй светоизлучатели 3

5В

55 источник переменного напряжения питания, выход которого подключен к первым выводам первого и второго токоз а х еэист в вто ые выво ы ад ющи р оро > р д токозадающих резисторов подключены соответственно ко вторым выводам перственно к первому и второму входам третье 0ï 1 а

Б Х

С диагонали моста, составленного иэ резисторов 7 и 8 и фотореэисторов 5 и 6 и запитанного переменным напряжением 0„,, сигнал рассогласования подается на третий операционный усилитель 11, с выхода которого напряжение, пропорциональное величине рассогласования сопротивлений фоторезисторов 5 и 6 и зависящее от разности фаз потенциалов в точках А и В, подается на светоиэлучатель 4, засвечивающий фоторезистор б. Когда потенциал точки 8 будет равен потенциалу точки R, сопротивление фоторезистора б (R ) станет пропорциональным величине сопротивления фоторезистора 5 (Rg) Ь= К R5> где коэффициент К определяется несимметрией моста, состоящего из резисторов 5 - 8, и равен единице при равенстве сопротивлений резисторов 7. и 8.

При. подаче входного сигнала У на выходе второго операционного усилителя 10 появляется сигнал, равный

К„,2 РЫ

lzzl lРа к к. Оов и пропорциональный произведению входных сигналов Х и У.

Точность и температурная стабиль" ность аналогового множительного уст" ройства определяются только точностью и температурной стабильностью операционных усилителей и постоянных резисторов 2, 7, 8, 12 высокого .качества. Поэтому точность и температурная стабильность предлагаемого устройства будут значительно выше по сравнению с известными.

Формула изобретения

Аналоговое множительное устройст25 во, содержащее первый и второй операционные усилители, два фоторезистора, первый светоизлучатель масаt табный резистор и резистор обратной связи, первый вывод масштабного ре.зистора является входом первого сом30 ножителя устройства, второй вывод масштабного резистора подключен к первому выводу первого фоторезистора,. второй вывод которого подключен к источнику опорного напряжения, первый светоизлучатель оптически связан с первым фоторезистором, инвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к первому выводу второго

27 6 фоторезистора и через резистор обратной связи - к выходу второго операционного усилителя, который является выходом устройства, второй вывод вто-, рого фоторезистора является входом второго сомножителя устройства, о тли чающее ся тем, что, с целью повышения точности и температурной стабильности, в него введены второй светоизлучатель, два токозадающих резистора, третий операционный усилитель и источник переменного напряжения питания, выход которого подключен к первым выводам первого и второго токозадающих резисторов, вторые выводы токоэадающих резисторов подключены соответственно ko вторым выводам первого и второго фоторезисторов и соответственно к первому и второму входам третьего операционного усилителя, выход которого электрически связан со вторым светоизлучателем, второй фоторезистор оптически связан со вторым светоизлучателем, инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен ко второму выводу масштабного резистора, неинвертирующий вход - к шине нулевого потенциала, а выход первого операционного усилителя электрически связан с первым светоизлучателем.

Источни ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свитедельство СССР ь" 468266, кл. 6 о6 а-уоо, 1973.

2; Шило В.Л. Линейные интегральные схемы. И., "Советское радио", 1979, с. 18, рис. 4.21д {прототип).

902027

Составитель Т.Сапунова

Редактор Н.Ковалева Техред А.Бабинец КорректорH.Коста

Заказ 12385/59 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

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