Перемножитель электрических сигналов

(71) Филдовательники ческо тельн ния е точно соде блок фильт сумм тания л л з дам.вам оствеентакоэффблок вишь ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 497/24-241,888.90. Бюл, У 32ап Всесоюзного научно-иссле"кого института электромеха(72) В.И.Исаев и Л.К.Колчина(56) Авторское свидетельство СССР И 1252796, кл. С 06 С 7/16, 1986.Авторское свидетельство СССР У 1265801, кл.С 06 С 7/16, 1984.(54) ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к электрическим устройствам и может быт использовано в аналоговых вычислительных машинах, системах автоматиго управления, а также в измериых приборах мощности, напряжеЦель изобретения - повьппение сти умножения, Перемножитель ржит последовательно соединенные 14 умножения, демодулятор 15, р 16 нижних частот, а также два атора 4, 5 и два блока 6, 7 вычишесть модуляторов 8-13, Управ" е работой модуляторов и демодура осуществляет блок 17 синхроации. Перемножитель охвачен отрильной обратной связью по обоим вхоБлагодаря стабилизирующим свойсттрицательной обратной связи сущенно ослаблена зависимость коэффици- а передачиперемножителя в целом от ициентов передачимодуляторов и а умножения. 1 ил.Изобретение относится к электрическим устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислитель-.ных машинах, а также в измерительныхприборах мощности, напряжения и сис"темах автоматического управления.Цель изобрЕтения - повышение точ"ности.На чертеже изображена Функциональ Оная схема перемножителя электрических сигналов,На чертеже обозначены соответст"венно первый и. второй входы 1 и 2устройства, источник 3 опорного напряжения, сумматоры 4 и 5, блоки би 7 вычитания, модуляторы 8 " 13,блок 14 умножения, демодулятор 15,Фильтр 1 б нижних частот.блок 17синхронизации, выход 18 20Перемножитель электрических сигналов работает следующим образом.Цикл работы состоит из двух этапов. Каждый этап состоит из четырехтакгов. 25Для удобства анализа предположим,что обратная связь в перемножителевыключена, Т.е. соединение выхода18 перемножителя с входами третьего и четвертого модуляторов 10 и 11 30отсутствует, а входы модуляторов подключены к источнику постоянного напряжения, равного Б.Тогда сигнал П на выходе демоду"лятора 15 будет равен 35+ к,к, - кпк,) + к + ьк 1,49где Б 02 - сигналы первого и второго сомножителей;Е - чапряжение источника 3оопорного напряжения;- сигналы смещения навходах и выходе блока14 умножения соответственно;КОк К 1 к КоК 11,К 2,К 5- коэффициенты передачисоответственно с первоГО ПО шестой модуляторы8 - 13,К 15 - коэффициент передачидемодулятора 15.Проведя в выражении (1) необходимые для раскрытия скобок операции,получим(2) В первом такте первого этапа работы перемножителя с блока 17 синхронизации на управляющие входы демодуляторов 8-13 и демодулятора 15 подаются сигналы, при которых коэЫициенты передачи указанных блоков устанавливаются положительного значения (+1),ВО втором такте работы блок 17синхронизации устанавливает коэффи"циенты передачи модуляторов 8, 11,12 и демодулятора 15 отрицательногозначения, (-1), а модуляторов 9,10,13 положительного значения.В третьем такте работы блок 17синхронизации устанавливает коэффициенты передачи модуляторов 12, 13равными минус единице, а коэффициентпередачи модуляторов 8 - 11 и демодулятора 15 положительного значения,В четвертом такте работы блок 17синхронизации устанавливает коэффициенты передачи модуляторов 13,11,8и демодулятора 15 равными (-1), амодуляторов 12, 10, 9 - положительному значению.Второй этап работы перемножителяаналогичен первому и состоит такжеиз четырех тактов, при этом коэффициенты передачи модуляторов 9, 10устанавливаются равными (-1).Если постоянную времени фильтра1 б выбрать много больше, чем циклсигнал на выходе демодулятора 15, соответственно в первом, втором,третьем и четвертом тактах первого этапа работыперемножителя; 15ЦВ 1 ЦВгЦВ, ЦВ - сигнал на выходе демоду 3лятора 15, соответственнов первом, втором, третьеми четвертом тактах второго этапа работы перемножителя,Составляющие напряжения в выражении (2) (2,3,4,5,6,8,9,11 -1 слагаемые) имеют .симметрично разные знаки эа такты работы и подавляютсяфильтром 16.С учетом (2) и (3) получимЦ 8 К 4 К 6 ЦЦ 2 КИК 6 Ео о 25 30(4)35 К 4 К 6 ЕоЦо в где черта означает среднее значение.При подключении входа модуляторов 10,11 к выходу 18 перемножитель будет охвачен обратной связью. В этом случае выходной сигнал можно найти иэ (4), подставив равенство Цо ЦВ Ке 5 Ц Цг1+К 4 К 4 Ео + Ка Кы Ео45Ц Цг- (при К К 6 Е о) 1) . (5)2 Ео Иэ выражения (5) видно, что при выборе петлевого коэффициента передачи К 4 К 6 Ео много большим единицы, коэААициент передачи предложенного перемножителя практически не зависит 158929 работы, то на выходе 18 будет действовать сигналт1ЦВК(Ц +Ц +Ц +ТВ Вг Вз 5о11+ Ц + Ц + ЦВ + ЦВ + ЦВ 4)11 У (3) 4 бот коэффициента передачи блока умножения, Аильтра нижних частот, модуляторов, демодулятора.Формула изобретенияПеремножитель электрических сигналов, содержащий первый - четвертый модуляторы, информационные входы первого и третьего модуляторов подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и выходу Аильтра нижних частот, являющегося выходом устройства, выходы первого и третьего модуляторов соединены соответствен-, но с первым входом первого сумматора и первым входом первого блока вычитания, выход блока умножения через демодулятор подключен к входу Аильтра нижних частот, управляющие входы первого и четвертого модуляторов,второго и третьего модуляторов подключены соответственно к первому и второму выходам блока синхронизации, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй сумматор, второй блок вычитания и пятый и шестой модуляторы, причем инАормационные входы второгоФи четвертого модуляторов подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения .и выходу устройства, а выходы второго и четвертого модуляторов подключены к первым входам соответственно второго сумматора и второго блока вычитания, втОрые входы первого и второго сумматоров являются соответственно первым и вторым инАормационными входами устройства, а выходы первого и второго сумматоров соединены с вторыми входами соответственно первого и второго блоков вычитания, выходы которых подключены к информационным входам соответственно пятого и шестого модуляторов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока умножения, управляющие входы демодулятора, пятого и шестого модуляторов подключены соответственно к первому, третьему и четвертому выходам блока синхронизации.