Аналоговое множительное устройство

269620 Саюэ Советских Социалистических Республикпа. г:" мл Зависимое от авт. свидетельства- Заявлено 03.1.1969 ( 1309104/18-24) л. 42 тп 4, 7/ с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 1717.1970, Бюллетень1Дата опубликования описания ЗО.Л 1.1970 МПК О 06 д 7/16УДК 681 335.5(088,Комитет по дела эобретвний и открытийпри Совете МинистровСССР Авторыизобретен И. И. Канатов, Б, Н. Рузин и Б. С. Смолянский пециальное конструкторское бюро аналитического приборостроенияЗаявител АНАЛОГОВОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙС Изобретение относится к аналоговым умно- жителям непрерывного действия и предназначено для решения задач радиотехники, радиоэлектроники и автоматики, когда необходимы быстродействующие устройства, выполняющие 5 операцию умножения.Известны аналоговые множительные устройства, использующие принцип двойной амплитудной модуляции. Основная трудность вы полнения таких умножителей заключается в том, что второй амплитудный модулятор должен иметь линейные характеристики одновременно по двум входам. Обычные диодные и триодные полупроводциковые модуляторы не 15 могут управляться сразу по двум входам, а ламповые схемы требуют подбора характеристик и не могут дать хорошей линейности в достаточно широком диапазоне изменения входных сигналов. 20В описываемом устройстве вместо обычных модуляторов используются параметрические усилители ца емкости р - п-перехода, введенные в режим балансной модуляции. Такие усилители могут управляться с большой степенью 25 линейности сразу по двум входам: по накачке и по сигнальному входу, причем практически ограничение на динамический диапазон такого модулятора накладывается только со стороны сигнального входа. Отсутствие инерцион ных элементов в таких схемах позволяет получить очень большой частотный диапазон множительного устройства - от постоянного тока до цесколькцхт мегагерц. Использование обычного параметрического усилителя в качестве модулятора в множительном устройстве требует его тщательной балансировки, поскольку разбаланс параметрического моста вызывает ложный сигнал на выходе устройства при равенстве нулю одного из сомножителей. Кроме того, эффект параметрического усиления за счет второй гармоники частоты накачки в обычном параметрическом усилителе оказывает скорее вредное, чем полезное действие, так как схема становится очень критичной к частоте настройки, линейность характеристик сохраняется только на резонансной частоте, что ограничивает динамический диапазон всего устройства. Поэтому в описываемом устройстве в качестве модуляторов используются параметрические усилители, имеющие ограниченную добротность резонансного контура ц дополнительные регул ировочцые элементы, устраняющие трудности балансировки.На фиг. 1 представлен один из вариантов описываемого множительного устройства, выполненного в виде последовательно соединенных опорного генератора 1, амплитудного модулятора 2, параметрического усилителя 3,детектора 4 и фильтра 5; на фиг. 2 - схема параметрического усилителя.В этой схеме диоды б и 7 совместно с емкостями 8 и 9 и двумя половинами вторичной обмотки трансформатора 10 образуют мостовую схему, к одной диагонали которой через выходной трансформатор 11, одновременно выполняющий роль индуктивности колебательного контура 12, приложено напряжение сигнала Х, а другая диагональ используется для подачи запирающего смещения на диоды. Благодаря делителю И с заземленной средней точкой имеется возможность изменять потенциалы обоих диодов, балансируя тем самым схему.Сопротивления 14 и 15 являются не только балансными сопротивлениями, предотвращающими шунтирование резонансного параметрического контура низкоомным сопротивлением источника смещения, но одновременно и элементом регулировки фазового сдвига. Фазосдвигающие цепочки в каждом плече моста образованы емкостями 8 и 9 и сопротивлениями 14 и 15 соответственно. Двойная регулировка моста (фазы напряжения накачки и постоянного напряжения смещения) вполне достаточна для получения сколь угодно малого остаточного разбаланса схемы при отсутствии сигнала на входе сигнала Х.Множительное устройство с описанным модулятором имеет гораздо более широкий динамический диапазон по сравнению с существующими устройствами. Однако он может быть еще более увеличен (в 2-3 раза) при работе модулятора на частотах накачки, лежащих на правой линейной части его резонансной характеристики, При работе модулятора на этих частотах накачки осуществляется компенсация нелинейности характеристик модулятора в области больших сигналов, которую можно объяснить следующим образом.Выходное напряжение параметрического модулятора пропорционально разности емкостей диодов, образующих балансную схему. Нелинейности характеристик диодов от приложенного напряжения при малых входных напряже ниях почти полностью компенсируются. Однако при величинах входных сигналов порядка 2-3 в увеличение емкости диода б (по сравнению с линейной зависимостью) уже не компенсируестя увеличением емкости диода 7. В результате разбаланс моста увеличивается, увеличивается и выходное напряжение, Однако одновременно с этим происходит увеличе ние эквивалентной емкости диодов, входящихв состав резонансного контура, индуктивчостью в котором служит индуктивность выходного трансформатора. Такое увеличение емкости резонансного контура приводит к 15 сдвигу резонансной частоты в сторону болеенизких частот.Если частота накачки параметрическогоконтура выбрана выше, чем его резонансная частота, то уход резонансной частоты вызовет 20 уменьшение выходного напряжения, котороекомпенсирует увеличение сигнала за счет разбаланса моста.25 Предмет изобретения1. Аналоговое множительное устройство, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, амплитудные модуляторы, де тектор и фильтр, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы устройства, один из амплитудных модуляторов выполнен в виде балансного параметрического усилителя.35 2. Устройство по п, 1, отличающееся тем,что, с целью повышения точности работы устройства, в плечи моста параметрического усилителя, образованные вторичной обмоткой трансформатора накачки, включены конден саторы, а точки моста, образованные соединениями этих конденсаторов и диодов, через регулируемые резисторы подсоединены к источнику напряжения смещения, который через регулируемый делитель соединен с общей то - 45 кой схемы.269620 г оставитель Т. В. ОзврОВаТехред Л. Я. Левина Корректор Л. И. Гаврилов едактор Б. С. Нанки Типография, пр. Сапунов Заказ 2075/4ЦНИИПИ Комитета по делам изМосква, Ж Тираж 480 Подписное тений и открытий при Совете Министров СССР , Раушская наб., д. 4/5