Устройство для умножения

Сефэ Сфветскнх Сфцнаектичвскиз РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СЗ ВТВЛЬСТВУ п 11830415(5)М. Кл.з О 06 6 7/16 с присоединением зеявки йо Государстненйый комитетСССР по дедам изобретений н открытийОпубликовано 1 Ь 05.81. бюллетень Й 9 18,Дата опубликования описания. 150581 Ю) Заявитель дена Ленина институт пробл ра) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕ содержащее мно с управляемой крувыходами, входы входами устройств ьно включенных ма я, выход второго ля является выхо сточник нап яжени тельэной отородватаб- асштабв с 5 ыми 35 20 25 30 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, а именно к перемножителям аналоговых сигнала на основе множительных элементов управляемой крутизной и парафазн выходами.Известен аналоговыйперемножитель, состоящий из типового множительного элемента с управляемой крутизной и парафаэными выходами (например, микросхемы типа 525 ПС 1, также называе- . мой аналоговым перемножителем, но неработоспособной без внешних элементов, в частности резисторов нагрузки) и масштабного усилителя, обеспечивающего независимость масштабного коэффициента от нагрузки 11.Недостатком этого перемножителя являются потери. приращений выходного тока множительного элемента в резисторах нагрузки и делителях связи с масштабным усилителем. Вследствие этого приходится увеличивать масштабный коэффициент усилителя, что вызывает увеличение погрешности умножения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для умножения жиный элемент тии парафазными кго являются апоследователных усилител много усилите дом устройства, и и р я питания Г 2,Недостаток этого дстройства -невозможность работы при входныхнапряжениях равных напряжению шкалыаналоговых устройств (5-10 В), поскольку в нем выходы множительногоэлемента, непосредственно подключенные ко входам масштабных усилителей,имеют почти нулевой потенциал, а потенциал входа в микросхемных множительных элементах не может быть намного выше потенциала выхода. Поэтому приходится вводить делитель вцепь входного сигнала и соответствен"но увеличивать масштабный коэффициент выходных усилителей, в результате чего не удается реализовать точность умножения, обеспечиваемую микросхемным множительным элементом.Цель изобретения в повышение точности умножения за счет увеличениякоэффициента передачи выходного тока множительного элемента.Поставленная цель достигается тем, что устройство для умножения дополнительно содержит две согласованные пары транзисторов, эмиттеры которых подключены к источнику напряжения питания, коллекторы согласующих транисторов каждой пары подключены соотетственно ко входам масштабных усилителей, база согласующего транзистора, коллектор и база нагрузочного транзистора каждой пары объединены и соответственно подключены к первому и второмувыходам множительного элемента.На чертеже приведена функциональная схема устройства для умножения.Устройство для умножения содержит множительный элемент 1, к первому выходу которого подключены коллектор и база нагрузочного транзистора 2 и база согласующего транзистора 3 первой согласованной пары. Ка второму выходу множительного элемента аналогичным образом подключены нагрузочный транзистор 4 и согласующий транзистор 5 второй согласованной пары. Эмиттеры всех транзисторов подключены к источнику напряжения б питания. Коллектор согласующего транзистора 5 подключен ко входу масштабного усилителя 7 с масштабным резистором 8 в цепи обратной связи, а коллектор согласующего транзистора 3 - ко входу масштабного усилителя 9 с масштабным резистором 10 в цепи обратной связи, причем выход масштабног усилителя 9 является выходом устройства. Через суммирующий резистор 11 масштабные усилители 7. и 9 соединены между собой последовательно. Таким образом, первые тран зисторы кажцой согласованной пары, включенные диодами, служат нагрузками для соответствующих выходов множительного элемента 1, а вторые транзисторы каждой согласованной пары служат для связи выходов множительного элемента с масштабными усилителями. Устройство для умножения работает следующим образом.Перемножаемые напряжения подаются на входы устройства, которыми являютса входы множительного элемента 1. В соответствии с принципом работы множительного элемента, приращения его выходных токов пропорциональны произведению входных напряжений.Эти приращения создают падения напряжения на нагрузочных транзисторах 2 и 4, прилагаемые к эмиттерным 60 переходам согласующих транзисторов 3 и 5. Поскольку транзисторы согласованы, приращения коллекторныхтоков согласующих транзисторов 3 и 5 равны вызвавшим им приращениям Я коллекторных токов нагрузочных транзисторов 2 и 4, т.е. приращениям выходных токов множительного элемента. Потенциалы на выходах множительного элемента близки к напряжению источника питания, так как падение напряжения на транзисторе, включенном диодом, невелико, В то же вреМя нулевой потенциал коллекторов согласующих транзисторов З.и 5, подключенных ко входам масштабных усилителей 7 и 9, обеспечивает этим транзистором нормальную разность потенциалов между эмиттером и коллектором.Масштабные резисторы 8 и 10 обеспечивают преобразование приращений токов коллекторов согласующих транзисторов 3 и 5, пропорциональных произведению входных напряжений, в соответствующие приращения выходных напряжений масштабных усилителей, а резистор 11 обеспечивает суммирование этих приращениф, в результате чего напряжение на выходе устройства, пропорциональное произведению, удваивается. Таким образом, производится перемножение входных сигналов.Использование в предлагаемом устройстве согласованных пар транзисторов для обеспечения необходимых потенциалов на выходах множительного элемента и связи этих выходов с масштабныМи усилителями позволяет подавать на вход множительного эле-. мента напряжение равное полной шкале аналогового устройства без делителей на входе и целиком передавать приращения выходных токов множительного элемента в суммирующие точки масштабных усилителей. В результате точность умножения по сравнению с известным устройством возрастает примерно в 10 раз (с 3 до 0,3).Формула изобретенияУстройство для умножения, содержащее множительный элемент с управляемой крутизной и парафазными выходами входы которого являются входами устройства, два последовательно вклю- ченных масштабных усилителя, выход второго масштабного усилителя является выходом устройства, и источник напряжения питания, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности умножения за счет увеличения коэффициента передачи выходного тока множительного элемента, устройство дополнительно содержит две согласованные пары транзисторов, эмиттера которых подключены к источнику напряжения питания, коллекторы согласующих транзисторов каждой пары подключены соответственно ко входам масштабных усилителей, база согласующего транзистора, коллектор и база нагрузочного транзис/79 Тираж 745 ИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк Москва, Ж, Раушская наб Подписноеа СССРтий каз 5 130 Г иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна тора каждой пары объединены и соответственно подключены к первому ивторому выходам множительного элемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Якубовский С.В. и др. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. М Советское радио, 1979, с. 239.2. Авторское свидетельство СССР Р 651359, кл, О 06 6 7/16, 1977 (прототип).