Перемножитель низкочастотных сигналов

(19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ЙОБРЕТЕН ОПИСАН(56) 1. Алексеенко А,Г. и др. Применение прецизиционных аналоговых ИС. М., "Радио и связь", 1981, с. 99, рис. 3.21.2. Коган Б,Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М., физматгиз, 1963, с, 222-223, рис. 113 (прототип).(54)(57) ПЕРЕМН 0 ЖИЕЛВ НИЭК 0 ЧАС 0- НЬИ СИГНАЛОВ, содержащий формирова" тель суммы и разности сигналов-сомножителей, входы которого являются первым и вторым входами перемножителя, первый и второй квадраторы, вы- ходы которых подключены к входам йблока вычитания, о т л и ч а ю щ ис я тем, что, с целью повышенияточности и чувствительности, в неговведены два переключателя, синхронный детектор, Фильтр нижних частоти генератор коммутирующего напряжения, причем первый вход первого ивторой вход второго переключателейподключены к первому выходу формирователя суммы и разности сигналовсомножителей, второй выход которогосоединен с вторым входом первогои с первым входом второго переключателей выходы первого и второгопереключателей подключены к входамсоответственно первого и второгоквадраторов, выход блока вычитаниячерез синхронный детектор подключенк входу Фильтра нижних частот, выход которого является выходом перемножителя, выход генератора коммутирующего напряжения соединен с управляющими входами синхронного детектора и первого и второго переключатееи.1081642 гСхема содержит формирователь 1суммы и разности сигналов-сомножителей, первый 2 и второй 3 переключатели, первый 4 и второй 5 квадраторы, блок 6 вычитания, синхронныйдетектор 7, фильтр 8 нижних частот,генератор 9 коммутирующего напряжения, первый 10 и второй 11 входыи выход 12 перемножителя. О Перемножитель низкочастотныхсигналов работает следующим образом .Сигналы-сомножители поступаютна первый 10 и второй 11 входы.На выходах формирователя 1 суммыи разности сигналов-сомножителейобразуются напряжения: одно - равноесумме, и другое - равное разностисигналов-сомножителей. Напряжениясуммы и разности поочередно и пери- О одически с частотой коммутации поступают через первый 2 и второй 3переключатели на входы первого 4и второго 5 квадраторов. Причем водин из полупериодов коммутации на пряжение суммы через первый переключатель 2 поступает на вход первогоквадратора 4, а напряжение разностичерез второй переключатель 3 - навход второго квадратора 5, в другой О полупериод коммутации напряжениесуммы через второй переключатель 3поступает на вход квадратора 5, анапряжение разности через первыйпереключатель 2 - на вход первогоквадратора 4. Выходные напряжения 5первого 4 и второго 5 квадратороввычитаются в блоке 6 вычитания, затем полученная разность детектируется синхронным детектором 7, рабо- Отающим синхронно с первым 2 и вторым. 3 переключателями, и поступаетна фильтр 8 нижних частот, на выходе которого образуется произведениесигналов-сомножителей.ыхо е синх онного Напряжение на в д рдетектора 7 равно1О,ФоО,ц г Ьк О,Ю О,ц-К ЯкО,ОО,Ц 3 ииЮ,где Н (с) и Б - напряжения сиг- налов-сомножителей на первом 10 и втором 11 входах,"1( - коэффициент передачи квадратора,Изобретение относится к злектрическим вычислительным устройствами может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известен перемножитель, содержащий широтно-импульсный и амплитудно-импульсный модулятор и фильтрнижних частот 11,.Устройство характеризуется значи"тельной погрешностью перемножения.Наиболее близким к предложенномуявляется перемножитель низкочастотных сигналов, содержащий формирователь суммы и разности сигналов-соВмножителей, выходы которого подключены к входам первого и второгоквадраторов, выходы первого и второго квадраторов подключены к входамблока вычитания, выход которого является выходом перемножителя 21. 2Недостатками известного устройства являются невысокая точность вработе и низкая чувствительность,обусловленная неидентичностью квадраторов. 2Цель изобретения - повышение точности и чувствительности.Для достижения цели в перемножитель низкочастотных сигналов, содержащий формирователь суммы и разнос 3ти сигналов-сомножителей, входыкоторого являются первым и вторымнвходами перемножителя, первыи и второй квадраторы, выходы которых подключены к входам блока вычитания,введены два переключателя, синхронный детектор, Фильтр нижних частоти генератор коммутирующего напряжения причем первый вход первого ийФвторой вход второго переключателеиподключены к первому выходу формирователя суммы и разности сигналовсомножителей, второй выход которогосоединен с вторым входом первогои с первым входом второго переключателей, выходы первого и второгопереключателей подключены к входамсоответственно первого и второго квадраторов, выход блока вычитания через синхронный детектор подключен к входу Фильтра нижних частот, выход которого является выходом перемножителя, выход генератора коммутирующего напряжения соединен с управляющими входами синхронного детекторач и первого и второго переключателеи,На чертеже показана функциональная схема перемножителя низкочастот ных сигналов.(2) Составитель О.ОтрадновТехред М;Гергель Корректор Г.Решетник Редактор А.Козориз Заказ 1552/44 Тираж 699 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 БК - относительнаяошибка квадратора;Я - частота коммутации. 5В выражении (1) кроме произведения сигналов-сомножи;:елей содержится составляющая аддитивной погрешности, определяемая третьим членом, Частотный спектр этой составляющей перене О сен на гармоники частоты коммуации, что позволяет при определенном выборе этой частоты с помощью фильтрации существенно уменьшить аддитивную погрешность. 15В качестве примера рассмотрим произведение двух синусоидальных сигналов однойчастоты.Исключив ц выражении (1) второй член, определяющий мультипликатив ную погрешность, получим на выходе синхронного детектора 7 напряжение. 2 К ОО,-О,Со 5 ф 2(иЬРД.ОсабЯЫ+СФДбб РЙ Я 7где П 1 и Б - амплитуды сигналов- Фсомножителей,ю и (р - начальная фазы сигналовЯсомножителей. Из выражения (2) следует, что частотный спектр произведения лежит в диапазоне частот от 0 до 2(1, в котором фильтр 8 нижних частот не должен вносить существенных искажений. Это требует увеличения частоты коммутацми, что в результате приводит к значительному уменьшению ад-, дитивной погрешности. Таким образом, по сравнению с известным устройством предложенный перемножитель низкочастотных сигналов обладает более высокими точностью в работе и чувствительностью.