Умножитель электрических сигналов

сОюз сОаетснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И З(5 606 О 7/16 с ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТНРЫТ ГОСУАДРСТВЕННЫИПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ т проблеми орденаовский ТРИЧЕСбеэынерциинформа первым вительный п раиля блока(71) Ордена Ленина институуправления н Ордена ЛенинаОктябрьской Революции москэнергетический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 583447, кл. 6066 7/16 1976.2. Скрипник Ю, А. Методы преобразования и выделения измерительной информации из гармонических сигналов. Киев, Наукова думка", 1971, с, 66, рис. 16 б (прототип).(54) (57) УМНОЖИТЕЛЬ ЭЛЕКИХ СИГНАЛОВ, соцержащийонный блок умножения, первыйонный вхоц которого являетсявходом умножителя, фазочувствьпрямитель поцсоециненныйщим входом к первому выходу управления, инвертор, фильтр нижних частот, выхоц которого является выхоцомумножителя, и первый переключательподключенный управляющим вхоцом квторому выходу блокауправления, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия умножьтеля, он содержит второй переключатель,поцсоециненный управляющим вхоцом ктретьему выходу блока управления, исумматор, выхоц которого подключен квторому ахоцу безынерционного блокаумножения, а два вхоца через инвертори непосредственно соецинены соотвеъственно с первыми вывоцами первого ивторого переключателей подключенными. вторыми выводами к шине нулевого потенциала, третий вывод первого переключателя соединен третьим вывоцом второго переключателя и является вторымвходом умножителя, вхоц фазочувствительного выпрямителя подключен к выходубезынерционного блока умножения, а еговыход соецинен с входом фильтра нижнихчастот.Изобретение относится к аналоговойвычислительной технике и может бытьиспользовано в различных измерительныхустройствах и системах автоматическогоуправления пля перемножения двух величин, зацанных в виде электрических сигналов, например, при определении их интегральных характеристик (средиеквадратических значений, активной мощности,корреляционной функции).Известен умножитель, содержащий сумматор, квацратор, два инввртора с переключателями на выходах, блоки усреднения и управления 13Однако это устройство обладает недостаточным быстродействием умножителя, ограниченным инерционностьюквацратора, которая необходима аля подавления пульсаций при переменных вхоцных сигналах,20Наиболее близким техническим решением к изобретению является умножительэлектрических сигналов, сопержаший авевходные шины сомножителей, первая иэкоторых соединена с первым вхопом25безынерционного умножителя, инвертор,первый переключатель, фазочувствительный выпрямитель, блок усреднения, выходкоторого является выходной шиной усчройства, шину нулевого потенциала, блок 30управления, первый выход которого соединен с управляющим вхоцом фазочувзтвительного выпрямителя, а его второйвыход - с управляющим вхоцом первогопереключателя21 .35Непостатком известного устройстваявляется низкое быстродействие умножения, обусловленное инерционностью фильтра, необходимого для подавления на выходе фаэочувствительного выпрямителя 40пульсаций от коммутационного инвертирования одного иэ сомножителей с частотой, значительно более низкой, чем егонижняя граничная частота. Уменьшениечастоты коммутации необходимо для 45удовлетворения противоречивых требований к инерционности другого фильтра,который должен не только подавлятьпульсации с частотами выше нижнихграничных частот сомножителей, но и 50пропускать переменный сигнал с частотой коммутационного инвертирования.Цель изобретения - повышение быстродействия умножителя.Поставленная цель постигается тем, что умножитель электрических сигналов, содержащий безынерционный блок умножения, первый информационный вход которого является первым вхопом умножитэля, фазочувствительный выпрямитель,подсоединенный управляющим входом кпервому выходу блока управления, инвертор, фильтр нижних частот, выхоцкоторого является выхопом умножителя,и первый переключатель, подключенныйуправляюшим входом к второму выходублока управления, соцержит второй переключатель, подсоединенный управляюшимвходом к третьему выходу блока управления, и сумматор, выход которого поаключен к второму входу безынерционногоблока умножения, а два вхоаа через инвертор и непосредственно соеаинены соответственно с первыми выводами первогоц второго переключателей, подключеннымивторыми выводами к шине нулевого потенциала, третий вывод первого переключателя соединен с третьим выводом второгопереключателя и явлются вторым входомумножителя, вхоа фазочувствительноговыпрямителя подключен к выходу безь 1 нер.ционного блока умножения, а его выходсоединен с входом фильтра нижних частот.На фиг. 1 првцставлена функциональная схема умножителя электрических сигналов; на фиг. 2 - функциональная схемаблока управления.Включение фазочувствительного выпрямителя между выходом безынерционногоблока умножения и входом фильтра нижних частот позволяет исключить необходимость пропускания через фильтр нижнихчастот переменного сигнала, пропорционального произвепению сомножителей счастотой, равной частоте коммутационного инвертирования,Поочередное подключение инверсных. инвинверсных значений сомножителя с помощью сумматора, инвертора, первого ивторого переключателей к входу безынерционного блока умножения позволяетсделать смещение на его входе независимым от коммутационного инвертирования и тем самым исключить составляющую погрешности, сильно снижающую точность умножителя. Эта составляющая .погрешности может возникать от изменения смешения на вхоце безынерционногоблока умножения при коммутированиии резко возрастать с приближением частоты коммутации к нижней граничной частоте сомножителя, изза усиления корреля:ционной связи между этими сигналами,Таким образом, исключение переменных сигналов с частотами коммутации на входах фильтра нижних частот и беэынерЗаказ 5214Подписное ЗНИИПИТираж 70 9 Ъчьумножителя в целом; Я " срецнее значение произвецения сомножителей ХД. Из послецнего выражения вицно, чтовыходной сигнал пропорционален произвеаению сомножителей К, 1 и не зависит отсмещений на выходах безынерционногоблока умножения 9 и сумматора 3. Быстро.действие умножителя определяется в аан"ном случае только постоянной временифильтра нижних частот 11,Филиал ППП Патент", , Ужгороц, ул. Проектная, 4 В результате экспериментальных исслецоганий макета умножитедя электрических сигналов было установлено, что при цесатикратном изменении сигналов сомножителей, прецставляющих собой переменные синусоицадьные напряжения,/от их максимальных значений, равных ЭОО мВ, относительная погрешность умножения не превышает 0,2% в циапазоне частот от 20 Гп цо х 00 кГц, а время установления выхоцного сигнала при скачкообразном изменении любого из сигналов сомножителей составляет не более 0,5 с.