Множительно-делительное устройство

(505 0 06 6 7/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТ АВТОРСКОМ ОЕ УСТВ 4 научно-исследовател 003, кл. 235-19 ьство Ь 117634 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(57) Сущность изобретения: устройство содержит операционный усилитель 2, полевой транзистор 1, два масштабных резистора 3, 4, три переключателя 6 - 8, генератор 5 импульсов, два блока выборки-хранения 9, 10, два одновибратора 11, 12, элемент НЕ 13.2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано ваналоговых вычислительных машинах.Известно делительное устройство, содержащее полевые транзисторы, операционные усилители и масштабные резисторы.Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что оно непозволяет реализовать операцию умножения,Недостатком этого устройства являетсяотносительно низкая точность, обусловленная погрешностью из-зэ неидентичностиполевых транзисторов.На фиг. 1 приведена структурная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Множительно-делительное устройствосодержит полевой транзистор 1, операционный усилитель 2, масштабные резисторы3 и 4, генератор импульсов 5, переключатели 6-8, блоки 9 и 10 выборки-хранения, одновибраторы 11 и 12, элемент НЕ 13,входные шины 14 - 16 и выходную шину 17.Сток полевого транзистора 1 соединен с: выходом переключателя 6, затвор - с выходом переключателя 7, а исток - с выходомпереключателя 8 и инвертирующим входомусилителя 2, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - спервым выводом резистора 4, информационными входами блоков 9 и 10 и первыминформационным входом переключателя 7.Выход генератора 5 соединен непосредственно с управляющими входами переключателей 6 - 8 и с входом одновибратора 11, ачерез элемент 13 - с входом одновибратора12. Выходы одновибраторов 11 и 12 соединены с управляющими входами блоков 9 и10 соответственно, соединенных своимивыходами соответственно с вторым информационным входом переключателя 7 и шиной 17. Первый и второй информационныевходы переключателя 6 соединены с шинами14 и 15 соответственно, Резистор 3 включенмежду шиной 16 и первым информационнымвходом переключателя 8, второй информационный вход которого соединен с вторымвыводом резистора 4,Множительно-делительное устройствоработает следующим образом.На шину 14 поступаетсигнал - делительЕ положительной полярности, а на шины 15и 16 - сигналы - сомножители Х произвольной полярности и У отрицательной полярности.Генератор 5 формирует прямоугольныеимпульсы со скважностью два и с уровнем,соответствующим логической "1" (фиг. 2 а). Импульсы с выхода генератора 5 поступают на управляющие входы переключателей 6- 8 и на вход одновибратора 11 непосредственно, а на вход одновибратора 12 - через элемент НЕ 13, Одновибраторы 11 и 12 по передним фронтам поступающих на их входы импульсов формируют импульсы управления, амплитуда и длительность которых достаточны для запоминания в блоках 9и 10 сигналов, поступающих на их информационные входы, Импульсы с выхода одновибратора 11 (фиг. 2 б) поступают на управляющий вход блока 9, а импульсы свыхода одновибратора 12 (фиг 2 в) - на управляющий вход блока 10,Во время действия импульсов генератора 5 переключатели 6 - 8 находятся в состоянии, изображенном на чертеже, .сток полевого транзистора 1 подключается к шине 14, затвор - к выходу операционного усилителя 2, а исток через резистор 3 - к шине 16, Под действием сигнала с выхода усилителя 4 проводимость канала полевого транзистора 1 изменяется до тех пор, пока не уравняются токи через канал полевого транзистора 1 и резистор 3, т,е, до выполнения условия:2 О 1=-УОз, (1) где О 1 - проводимость канала полевого транзистора 1;Оз - проводимость резистора 3.Проводимость О 1 из уравнения (1) определитсяО 1=-Оз -УХ(2)Управляющее напряжение с выхода усилителя 2, под действием которого проводимость полевого транзистора 1 принимает значение, соответствующее уравнению 2, запоминается во время действия импульса одновибратора 11 блоком 9 и сохраняется постоянным в гечение.всего промежутка времени между импульсами одновибраторэ 11.В паузах между импульсами генератора 5 переключатели 6 - 8 находятся в состоянии, противоположном изображенному на чертеже, сток полевого транзистора 1 подключен к шине 15, затвор - к выходу блока 9, а исток через резистор 4 - к выходу усилителя 2. В эти промежутки времени усилитель 2 совместно с каналом полевого транзистора 1 и резистором 4 образуют масштабирующий узел. На выходе усилителя 2 и на информационном входе блока 10 формируется напряжение О, определяемое равенствомО=ХО 1О 41791824 где 04 - проводимость резистора 4,С учетом уравнения (2) полученное уравнение можно записать в следующем виде: ц ОзХ04 Е Фиг. 2Составитель И. ДорухТехред М,Моргентал Корректор О,Кравцова Редактор Заказ 152 Тираж 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 Напряжение с выхода усилителя 2 под действием управляющих импульсов одновибратора 12 запоминается блоком 10 и с его выхода поступает на шину 17.Таким образом, на шине 17 устройства формируется напряжение, прямо пропорциональное сигналам-сомножителям на шинах 15 и 16 и обратно пропорциональное сигналу-делителю на шине 14, т.е, предлагаемое устройство осуществляет операции умножения и деления.В предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, масштабирование сигнала осуществляется с помощью того же полевого транзистора, что и регулировка коэффициента передачи сигнала. Это исключает присущую прототипу погрешность за счет неидентичности полевых транзисторов, что повышает точность выполнения операции умножения-деления,Формула изобретения Множительно-делительное устройство, содержащее операционный усилитель, элемент с управляемым сопротивлением, выполненный на полевом транзисторе, первый и второй масштабные резисторы, один вывод первого масштабного резистора является входом первого сигнала сомножителя устройства, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с источником полевого транзистора, неинвертирующий вход - с общей шиной устройства, а выход - с одним выводом второго масштаб ного резистора, от.л ича ю щеес я тем,что, с целью повышения точности устройства, в него введены с первого по третий переключатели, генератор импульсов, два одновибратора, элемент НЕ и два блока вы борки-хранения, выход первого из которыхявляется выходом устройства, выход операционного усилителя соединен с информационными входами блоков выборки-хранения, управляющие входы которых подключены к 15 выходам соответственно первого и второго одновибраторов,. первый и второй информационные входы первого переключателя являются соответственно входом сигнала-делителя и входом второго 20 сигнала-сомножителя устройства, а выходсоединен со стоком полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом второ. го переключателя, первый и второй информационные входы которого подключены 25 соответственно к информационному входу ивыходу второго блока выборки-хранения, исток полевого транзистора соединен с выходом третьего переключателя, первый ивторой информационные входы которого 30 соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго масштабных резисторов, выход генератора импульсов соединен с управляющими входами переключателей, входом первого одновибратора 35 и через элемент НЕ - с входом второго одно вибратора,