Устройство для сложения сигналов в системе остаточных классов

Союз Советских Социалмстически к Республик(1)М ( 3 6 Об 6 7/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ Изобретение относится к вычислительной технике и дискретной авто матике и может быть использовано в устройствах математического моделирования для сложения сигналов.Известные устройства для сложения сигналов, выполненные на операционных усилителях не могут быть использованы для сложения в системе остаточных классов 111 Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для сложения сигналов в системе остаточных классов, содержащее диФференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого через первый и второй масштабные резисторы соединен с источниками входных сигналов а инвертирующий вход дифференциального усилителя через третий масштабный резистор подключен к его выходу, четвертый масштабный резистор, один вывод которого подключен к инвертирующему входу дифференциаль ного усилителя, и источники напряжения 2Недостатком данного устройства :ложения в системе остаточных классов является то, что входные сиг- Зп,налы могут принимать максимальные значения, не превышающие половину динамического диапазона выходного напряжения в узле и недостаточное быстродействие из-за задержки выполнения операций на время переходного процесса.Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение динамического диапазона входных сигналов,Это достигается тем, что в устройство введены компаратор и ключи, выходы которых соединены со вторым выводом четвертого масштабного резистора, вход первого ключа подключен к первому источнику напряжения, вход второго ключа соединен с шиной нулевого потенциала, управляющие входы ключей связаны с выходом компаратора, первый вход которого соединен со вторым источником напряжения, а второй вход подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя. На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство для сложения сигналов в системе остаточных классов содержит источник 1 и 2 входных сигналов ИиИл соответственно, первый масштабныйрезистор 3, второй масштабный резистор4 неинвертирующий 5 и инвертирующий6 входы дифференциального усилителя7, компаратор 8, ключи 9 и 10, источники напряжения 11 и 12 третий.масштабный резистор 13, четвертый масштабный резистор 14, выход 15 дифференциального усилителя. Входные сигналы от источников 1 и 2 суммируются на масштабных резисторах 3 и 4 и 1 Опоступают на неинвертирующий вход 5дифференциального усилителя 7 и одиниэ входов компаратора 8, ко нторомувходу компаратора 8 подключен источник напряжения 12, Выход компаратора8 соединен с управляющими входамиключей 9 и 10, подключающих инвертирующий вход б дифференциального усилителя 7 через резистор 14 или к шиненулевого потенциала, или к источникунапряжения 11. Результат суммированияснимается с выхода 15 дифференциального усилителя 7 и через масштабныйрезистор 13 подается на инвертирующий вход 6 дифференциального усилителя 7. 25Устройство работает следующим образом, Входные сигналы О и Оот источников нходных сигналов 1 и 2 суммируются на резисторах 3 и 4, Результат суммирования подается на неинвертирующий вход 6 дифференциального усилителя 7 и на один из входов компаратора 8. На второй вход компаратораподается сигнал 0/2 от источника на пряжения 12, где Ц-напряжение, пропорциональное модулю ц 1. При равенстве резисторов 3 и 4 напряжение навходе усилителя 7 будет равно И 7 л+У)2,Таким образом, если (020) /2 меньше,чем О, /2, т.е.ОО( 1Х 2то выходной сигнал компаратора 8 будеттаким, что ключ 9 подключает резистор 14 к шине нулевого потенциала,При этом ключ 10 разомкнут, На выходе15 дифференциального усилителя 7 должно устанавливаться такое напряжениеО которое обеспечивает величинувходных напряжений дифференциальногоусилителя 7,при котором удовлетворяется равенствоЬЬ 1 Вйл й й,4 4 л 55%й 1 й йэгде Й , Й , Й , и Й, - соответственнорезисторов 3,4,14 и 13При Й=Й=-Й =Й =Й Оьы,=олфО5 4Если же сигнал на входе 5 усилителя 7 и компаратора 8 превышает Ое/2, то выходной сигнал компаратора 8 становится таким, что ключ 9 размыкается. К резистору 14 подключается напряже ние О, В этом случае выходное напряжение усилителя 7 станет таким, что,как и в предыдущем случае, будет обес -печено равенство входных сигналовусилителя 7,В этом случае будет справедливоследующее соотношение,--- +йл й й йиз которого при равенстве сопротивлений Й = Й= Йз= Й = Й получаемВц = 7 л л О г. - О,Устройство нашло применение в аналоговых и гибридных вычислительных блоках, использующих для представления информации непозиционную систему счисления в остаточных классах,По данному техническому предложению на предприятии был изготовлен макет, который показал работоспособность данного устройства, Выполнение суммирования и сравнения на входе усилителя обеспечило повышение быстродействия и расширение динамического диапазона изменения входного напряжения.Формула изобретенияУстройство для сложения сигналовв системе остаточных классов, содержащее дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого через первый и второй масштабные резисторы соед инен с источниками входных сигналов,а инвертирующий вход дифференциального усилителя через третий масштабный резистор подключен к его выходу,четвертый масштабный резистор, первые выйвывод которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, и источники напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия и расширения динамического диапазона нходных сигналон, в него введены компаратор и ключи, выходы которых соединены со вторым выводом четвертогомасштабного резистора, выход первогоключа подключен к первому источникунапряжения, вход второго ключа соединен с шиной нулевого потенциала,управляющие входы ключей связаны свыходом компаратора. первый вход которого соединен со вторым источникомнапряжения, а нторой вход подключенк неинвертирующему входу дифференциального усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коган Б,Я.Электронные моделирующие устройства.ЛФизматлит,1959с. 58-61.2. Авторское свидетельство СССРМ 362312, кл. Я 06 (л 7/12 1973(прототип)."Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,или ал Тираж ЦНИИПИ Госупо делам 13035 М 1рстэоб нного тений 5 Ра одписное комитета С и открытийская наб.