Аналоговый перемножитель сигналов

(я)5 0 06 6 7/1 В, 1(. +,т.1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 1218401, кл, 6 06 6 7/16, 1984,Алексеенко А.Г, и др, Применениепрецизионных аналоговых ИС. - М,: Радиои связь, 1981, с. 96-97, рис. 3,18.(57) Изобретение относится к устройствам,предназначенным для перемножения электрических сигналов, и может быть использовано в анаголовых вычислительныхмашинах. Целью изобретения является повышение точности. Аналоговый перемножитель сигналов содержит с первого по шестой усилительные транзисторы 1 - 6, с первого по четвертый операционные усилители 7- 10, с первого по пятый масштабные резисторы 11-15, первый 16 и второй 17 источники тока, первую 18 и вторую 19 входные шины первого сигнала-сомножителя, первую 20 и вторую 21 входные шины второго сигнала- сомножителя, первую 22 и вторую 23 выходные шины шину 24 низкого потенциала, Работа аналогового перемножителя сигналов основана на реализации метода переменной крутизны, причем повышение точности перемножения достигается за счет компенсации нелинейности характеристики перехода база - эмиттер усилительных транзисторов. 1 ил.ИИзобретение относится к устройствам, предназначенным дляперемножения электрических сигналов, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышение точности,На чертеже изображена функциональная схема аналогового перемножителя сигналов.Перемножитель сигналов содержит с первого по шестой усилительные транзисторы 1-6, с первого по четвертый операционные усилители 7 - 10, с первого по пятый масштабные резисторы 11-15, первый 16 и второй 17 источники тока, первую 18 и вторую 19 входные шины первого сигнала-сомножителя, первую 20 и вторую 21 входные шины второго сигнала-сомножителя, первую 22 и вторую 23 выходные шины, шину 24 низкого потенциала,Аналоговый перемножитель сигналов работает следующим образом.При подключении резисторов нагрузки к первой 22 и второй 23 выходным шинам и напряжения начального смещения к входным шинам 18-21 сигналы передаются первым 7 и вторым 8 операционными усилителями, на эмиттеры первого 1 и второго 2 усилительных транзисторов, вызывая изменение токораспределения через первый 11 и второй 12 масштабные резисторы, а также на эмиттеры третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов, вызывая изменение токораспределения через четвертый 14 и пятый 15 масштабные резисторы. При этом при потенциале на входной шине 18, большем потенциала на входной шине 19, больший ток протекает через первый 1 ы четвертый 4 усилительные транзисторы, а меньший - через второй 2 и третий 3 усилительные транзисторы, Перекрестное включение коллекторов усилительных транзисторов в идеальном случае приводит к неизменности потенциалов на выходных шинах 22 и 23 по постоянному току.Стабильные токи коллекторов пятого 5 и шестого 6 усилительных транзисторов обеспечиваются за счет подключения этих транзисторов в цепь отрицательной обратной связи третьего 9 и четвертого 10, операционных усилителей. При равенстве потенциалов на входных шинах 10 и 21 потенциалы эмиттеров пятого 5,и шестого 6 усилительных транзисторов равны, что обеспечивает отсутствие тока через третий масштабный резистор 13, При разбалансе напряжений на входных шинах 20 и 21 величина тока через третий масштабный резистор 13 изменяется прямо пропорци 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 онально амплитуде напряжения между неинвертирующими входами третьего 9 и четвертого 10 операционных усилителей.Если приложить к входным шинам 20 и 21 разностное напряжение,то приращения токов коллекторов пятого 5 и шестого 6 усилительных транзисторов одиНаковы по величине, но различны по знаку,При подаче сигнала на входные шины 18 и 19 происходит перераспределение эмиттерных токов первого 1 и второго 2 усилительных транзисторов, а также третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов, Если выбрать равными величины сопротивлений первого 11, второго 12, четвертого 14 и пятого 15 масштабных резисторов, то при нулевой величине первого сигнала-сомножителя на входных шинах 18 и 19 за счет перераспределения токов первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов обеспечивается подавление второго сигнала-сомножителя, действующего на входных шинах 20 и 21,При изменении величины первого и второго сигналов-сомножителей достигается перемножение этих сигналов, причем нелинейность характеристики перехода баэа - эмиттер усилительных транзисторов компенсируется операционными усилителями и крутизна управления определяется только величиной сопротивления масштабных резисторов 11-15.Разность выходных токов выходных шин 22 и 23 определяется выражением1 , Чч Чх1 гг - гз = -1 13где Чх, Чу - первый и второй сигналы-сомножители;1 О- ток через первую (вторую) выходную шину 22(23);В 1, В 1 з - величины сопротивлений первого 11 и третьего 13 масштабных резисторов,Таким образом, аналоговый премножитель сигналов характеризуется более высокой точностью работы, обеспечиваемой за счет компенсации наименьших нелинейных составляющих сигнала произведения.Формула изобретения Аналоговый перемножитель сигналов, содержащий с первого по шестой усилительные транзисторы, с первого по пятый масштабные резисторы, первый и второй источники тока, база первого усилительного транзистора соединена с базой четвертого усилительноготранзистора, коллектор которого подключен к коллектору второго усилительного транзистора, база которого соединена с базой третьего усилительного1626257 Составитель О.ОтрадновТехред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор И.Горная Заказ 279 Тираж ЗВЗ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 транзистора, коллектор которого подключен к коллектору первого усилительного транзистора, коллекторы первого и четвертого усилительных транзисторов являются соответственно первой и второй выходными шинами аналогового перемножителя, первые выводы первого и второго масштабных резисторов соединены между собой, эмиттер пятого усилительного транзистора через третий масштабный резистор соединен с эмиттером шестого усилительного транзистора, эмитгер пятого усилительного транзистора подключен к первому выводу первоГо источника тока, эмиттер шестого усилительного транзистора соединен с первым выводом второго источника тока, вторые выводы первого и второго источников тока подключены к шине низкого потенциала, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности, в него введены с первого по четвертый операционные усилители, причем выход первого операционного усилителя подключен к базе первого усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом первого масштабного резистора и с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является первой входной шиной первого сигнала-сомножителя аналогового перемножителя, выход второго операционного усилителя подключен к базе второго усилительного 5 транзистора, эмиттер которого соединен свторым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является второй входной 10 шиной первого сигнала-сомножителя, выход третьего операционного усилителя подключен к базе пятого усилительного транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом первого масштабного ре зистора, змиттер пятого усилительноготранзистора соединен с инвертирующим входом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является первой входной шиной второго сигнала-со множителя аналогового перемножителя,выход четвертого операционного усилителя подключен к базе шестого усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с инвертирующим входом четвертого опера ционного усилителя, неинвертирующийвход которого является второй входной шиной второго сигнала-сомножителя аналогового перемножителя.