Множительное устройство

ОПИСАпИЕИЗОЬРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Соцналистическиа Реслублик(2 2530/18 явки М арствеиный коинтеСССРделам изобретенийи открыт ий иоритетК 681. 335 88.8) публиковаио 1506.79, Бюллетень )то 2 ата опубликования описания 150679 2) Авторы изобретения Н. Азаров и В. Е, Прокофьев ский институ рьковский ордена Ленина подитеим. В. И. Ленина(54) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙС 5 10 ческойию явл я- содере тран- .дф 15 пригтветстдевяен сто Изобретение относится к областианалоговой и гибридной вычислительной техники и, в частности, можетбыть использовано в измерительныхсхемах и системах управления.Известны множительные устройства,при построеиии которых использованэффект изменения проводимости полевых транзисторов при изменении управляющего напряжения (1).Наиболее близким по технисущности к данному изобретенется множительное устройствожащее линеаризованные полевыэисторы, масштабные резисторференциальные усилители (2),Однако такое устройство не можетвыполнять операции умножения знакопеременных сигналов, изменяющихся,например, по синусоидальному законус нулевой постоянной составляющей.Кроме того, один из сомножителей,нормальной работе устройства, никода не может быть равным 0, авеличина выходного напряжения изменяется в небольших пределах (0-1 В)поскольку оно равно напряжению настоке второго линеаризованного полевого транзистора. Следует отметитьтакже, что изменение знака одного сомножителя никак не отражается на знаке выходного напряжения, т. е. зто устройство не может быть четырехквад:. нтным множительным устройством.Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения.Поставленная цель достигается тем, что множительноеустройство, содержащее первый и второй дифференциальные усилители, линеариэованные полевые транзисторы и масштабнь:е резисторы, выход первого дифференциального усилителя через первый и второй масштабные резисторы подключен к затворам первого и второго линеаризованных полевых транзисторов, истоки которых соединены сшийбй нулевого потенциала, а стоки соответственно через- третий и четвертый масштабные резисторы соединены с их затворами и через пятый и шестой масштабные резисторы соответственно с первым и вторым входами устройства, дополнительно содержит первый и второй инверторы, инвертирующий вход первого дифференциального усилителя соо венно через седьмой, восьмой и тый масштабные резисторы соедин с третьим входом устройства, со6679 ла изобретения 9 й множительное устройство, содержащее первый и второй дифференциальныеусилители, линеариэованные полевые 1транзисторы и масштабные резисторы, ф выход первого дифференциального усилителя через первый и второй масштабные резисторы подключен к затворам45 первого и второго линеаризованныхполевых транзисторов, истоки которыхсоединены с шиной нулевого потенциала, а стоки соответственно черезтретий и четвертый масштабные резис 50 торы соединены с их затворами, ичерез пятый и шестой масштабные резисторы соответственно с первым ивторым входами устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью е- р повышения точности и расширения области применения, устройство дополнительно содержит первый и второйинверторы, инвертирующий вход первого диФференциального усилителя соответственно через седьмой, восьмойи девятый масштабные резисторы соединен с третьим входом устройства,со стоком первого линеаризованногополевого транзистора и с выходомпервого инвертора, вход которого сое 65 . динен спервым входом устройства,ком первого линеаризованного полевого транзистора и с выходом первого инвертора, вход которого соединен с первым входом устройства, а инвертирующий вход второго дифференци ального усилителя соединен соответст,венно через десятый, одиннадцатый и двенадцатый масштабные резисторы со стоком второго линеаризованного полевого транзистора, с выходом второ го дифференциального усилителя и с выходом второго инвертора, вход кото- й 0 рого, соединен со вторым входом устрой ства, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей соединены с ши. ной йулевого потенциала.На чертеже представлена принципйальная схема предлагаемого множи- тельного устройства.. Устройство содержит дифференциальные усилители 1 и 2,линеариэованные полевые транзисторы 3 и 4, масштаб ные резисторы 5"16, инверторы 17 и 19 входы устройства 19, 20, 21;При подаче на вход 21 одного из перемножаемых напряжений Хй , а н вход 19 напряжения Е, справедливы 26 следующие выражения:31 О, ЕЯ х Е 9 3 12 11 13 откуда 30 ЕЯ ю + - Ра п где Р 6 - сопротивление линеаризоЗБ ванного полевого транзистора 3; Я;Р,Я Я- сопротивлениярезисторов13 соответствейно;Пескольку линеаризованный полевой транзистор 4 подключен к выхо" ду того жеоперационного усилителя что й транзистор 3, то его сопротив ление с учетом неидентичности харак теристик полевых транзисторов буде равно ийю и 1 йй)Е-й - Ф - . Я1 аЯО И а где К - коэФФициент пропорциональности, учитывающий кеиден тичность характеристик пол вых транзисторов.При подаче на входной зажим 20 другого перемножаемого напряжения Х справедлйвы выраженияй, й, тй уй Яй ййгдеЯф - сопротйвлеиие лннеаризованного полевого транзис:ора 4 у 71 41 а й Й 1йэ, ,э - сопротивлениярезисторов 10, 14, 15, 161 если"9 " 1 оп и1 З э где У - выходное напряжение.Изобретение за счет использований инверторов и эа счет включения в масштабном режиме с заземленным неинвертирующим входом операционныхусилителей обеспечивает перемножение напряжений, подаваемых на входы 20 и 21 устройства в четырех квадрантах. Первый инвертор нсключаеа необходимость применения источника стабильного напряжения, равного по величине и противоположного по знаку напряжению, подаваемому на вход 19. Кроме того, включение первого инвертора обеспечиваетвыполнение операции деления произведения напряженийи Х на напряжение Е.Побое из перемножаемых напряжений может быть равным Оф и изменять свой знак, не требуя никаких дополнительных изменений в схеме в отличие от известного устройства. Не требуется также, для расширения диапазона изменения перемножаемцх напряжений уменьшение делителя Е. Напряжение Е может быть с целью достижения высокой точности перемножения максимальным.4 Тираж Государств енног елам изобретени Москва. ЖРа од пи сн о по,113035 филиал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектн а инвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен соответственно через десятый, одиннадцатый и двенадцатый масштабные резисторы со стоком второго линеаризованного полевого транзистора, свыходом второго дифференциальногоусилителя и с выходом второго инвертора, вход которого соединен со вторым входом устройства, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Приборы и элементы автоматики, Экспресс-информация, Р 4,5 1971.2. Заявка Р 2303809/18-14,кл. 8 06 6 7/16, 1975, по которойпринято решение о выдаче авторскогссвидетельства.