Цифроаналоговое множительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801 5050 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СР С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР У 674042, кл. С 06 С 7/16, 1976.Шило В.Л,. Функциональные аналоговые интегральные микросхемы. М,: Радио и связь, 1982, с. 44, рис,1, 24 б.(54)(57) ЦИФРОАНАЛОГОВОЕ. МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два регистра, выход первого из которых соединен с цифровым входом первого преобразователя код-ток, подключенного аналоговым входом к выходу источника опорного напряжения, а выходомк входу первого преобразователя токнапряжение, соединенного выходом с аналоговым входом второго преобразователя код-ток, подключенного цифровым входом к выходу второго регистра, а выходом - к входу второго преобразователя ток-напряжение, выход которого является выходом устройства,(51)4 С 06 д 3/00 С 06 С 7 16 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности умноженияв широком диапазоне изменения значений сомножителей, в него дополнительно введены коммутатор, блок сравнения, линии задержки, генератор тактовых импульсов и третий и четвертый регистры, соединенные информационными входами с шинами ввода кодов соответствующих сомножителей, ауправляющими входами - с выходом генератора тактовых импульсов, причемвыход третьего регистра подключен кпервому информационному входу блокасравнения и через первую линию задержки - к первому информационномувходу коммутатора, соединенного первым и вторым выходами с входами пер-.вого и второго регистров соответственно, управляющими входами - с прямым и инверсным выходами блока сравнения, а вторым информационным входом - с выходом второй линии задержки, подключенной входом к выходу четвертого регистра и к второму информационному входу блока сравнения,соединенного стробирующим входом свыходом генератора тактовых импульсов.Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может найти применение, в частности, В гибридцьх Вычисгцительцых мапинах и системах. 5Известно цифроаналоговое множительное устройство, содержащее ключи, элементы памяти, компаратор,генераторы тактовых и синхронизиру. -ощих импульсов, реверсивный счетчик 1 Ои цифроаналоговый преобразователь.Недостатками устройства являютсяпониженные быстродействие и точностьумножения сомножителей, пгедставленьгк в кодовой форме, 15Прототипам изобретения являетсяцифроаналоговое множительное устройство содсржап;ее два регистра,Вылад первого цз которых соединен сцифровым Входом преобразователя кодтак, падкгпоченнога аналоговым входомк выходу исгачника опорного цапрякения, а выходом - к вхоцу первого преобразователя так-напряжение, соединенного Выходом с аналоговым входом 25второго преобразователя код-ток,11 адклочец 11 ОГО ци 1 равьп Входом к ВВ 1ходу второго регистра, а вьходом -к Входу Второго преобразоватегя такцапрКениеВыход кОтОРОГО 5 п 15 гс Тся 30выходам устройства, а вхоцы регистаав саед 1 ены с шинами ввода кодовсомножителей11 едастатком прототипа являетсяпониженная точность умножения приизменении значеггий кодов соыноиТелей В;нивском динамческам диапазаЦР 1 гегьо изобретения является паныгпецие точгОсти умножения в гораком40 диапазоне изменения значений ссао,гтелет".указанная цель достигается тем, что : Цьфрамугалоговое Пожтельное устройство, содержацее два регистра,1 щ вьгхад первого из которьх соединен с цифровым вхоцом первого преобразователя кад-ток, подключенного аналоговым входом к вьходу источника опорного напряжения, а вьходом к входу первого преобразователя ток-цапряже 50 ниа, соединенного выходам с аналоГовым входом второго преобразователя код-ток, подключенОга цифровым входам к вьходу второго регистра, а выходом - к входу второго преобразователя ток - напряение, выход которо- ГО является выходом устройствадополнительно введецы комм татр.блок сравнения, линии задержки, генератор тактовых импульсов и третий и четвертый регистры, соедицецные информационными входами с нинами ввода кодов соответствующих сомножителей, а управляющими входами - с выходом генератора тактовых импульсов, причем выход третьего регистра подключен к первому информационному входу блока сравнения и через первую линию задержки к первому информационному входу коммутатора, соединецнага первым и вторым выходами с входами первогои второго регистров соответственно, управляюпими Входами - с прямым и инверсным выходами блока сравненя, а вторым информационным Входам - с выходом второй линии задержки, подклоченцой Входом к выходу четвертого регистра и к второму информационному входу блока сравнения, соедиценцого стробирующим входом с вьгходам генератора тактовых импульсов,На чертеже изображена структурная схема цифроаналогового мгОгпптелъцого устройства.Первый регистр 1 соединен выходом с цифровым входом первого преабта заваехя 2 кад-так р пацклюс 1 е 1 нага аналоговым входам к выходу источника 3 опорного напряжения, а выходам - к входу первого преобразователя 4 так-напряжение, Выход преобразователя 4 соединен а аналоговым входом второго преобразователя 5 кад-ток, подклочецнога цифровым Входом к выходу второго регистра 6, а ВыхОЦамк ВКОДу Второго преабрггзователя 7 ток-напряже 51 ье Выход кото- рога является гыхадам устройства, Третий и четвертый регистрь 8 и 9, соединены ицфармационцымц Входами с иицами 1 О и 11 ввода кодов соответствующих самцожителей а управля 1 ощими входами - с выходок генератора 12 тактовых импульсов. Выход третьего регистра 8 подключен к первому информационному входу блока 13,сравнения и через первую линию 14 задержки - к первому информационному входу коммутатора 15, коммутатор соединен первым и вторым Выходами с Входами первого и Второго регистров 1 и б соответственно, управляю- и;имп гхадамц - с,прямым и инверсным Выходами блока. 13 сравнения, а вторым информационным входом - с выходам второй линии 1 б задержки . Линия задержки подключена Входом к выхо3 11050ду четвертого регистра 9 и к второмуинформационному входу блока 13 сравнения, соединенного стробирующим входом с выходом генератора 12. Коммутатор 15 выполнен на четырех группах17, 1 8, 19.и 20 элементов И и двухгруппах 21 и 22 элементов ИЛИ.Устройство работает следующим образом.Коды множимого Б и множителя И Я1поступают в устройство по шинам 10и 11 на входы регистров 8 и 9 соответственно. Затем импульсами с генератора 12 тактовых импульсов коды изрегистров 8 и 9 продвигаются в блок 1513 сравнения поразрядно, начиная состарших разрядов. Блок 13 сравнениясравнивает коды потактно по мере ихпоступления на входы, Одновременнокоды поступают на входы линий 14 и 2016 задержки, Сигналы с выходов блока13 сравнения управляют работой коммутатора 15 таким образом, что реализуется следующий алгоритм работы устройства: больший по величине из сомножителей направляется по тракту сменьшей погрешностью преобразования,Перед началом продвижения кодовсомножителей блок 13 сравнения находится в исходном состоянии, Если ко- Юды сомножителей одинаковы, состояниеблока 13 сравнения не изменится, Поэтому, рассмотрим работу устройствав случае неравенства кодов,1, Б Ь ,Состояние блока 13 срав нения не изменится и сомножителипройдут преобразование по следующимтрактам: код 11, - линия 14 задержки,группа 17 элементов И и группа 21элементов ИЛИ, регистр 1, преобразова-ртель 2 код-ток, преобразователь 4ток-напряжение, преобразователь 5код-ток и через преобразователь 7ток-напряжение на выход устройства,код И - линия 16 задержки, группа 4520 элементов И и группа 22 элементовИЛИ, регистр 6, преобразователь 5код-ток и через преобразователь 7ток-напряжение на выход устройства.2, 11 (11,. Блок 13 сравнения переходит в возбужденное состояние и переключает пути прохождения сомножителей в коммутаторе 15 на противоположные: код И линия 14 задержки,группа 18 элементов И и группа 22элементов ИЛИ, регистр 6, преобразователь 5 код-ток и через преобразователь 7 ток-напряжение на выход устройства," код Б 1 - линия 16 задержки,50 4группа 19 элементов И и группа 21элементов ИЛИ, регистр 1, преобразователь 2 код-ток, преобразователь4 ток-напряжение, преобразователь5 код-ток и через преобразователь7 ток-напряжение на выход устройства,После окончания продвижения входных кодов коды, образовавшиеся в регистрах 1 и 6, поступают на преобразование в соответствующие преобразователи 2 и 5 код-ток, На аналоговыйвход преобразователя 2 код-ток поступает опорное напряжение с выходаисточника 3 опорного напряжения, Токс выхода преобразователя 2 поступаетна вход преобразователя 4 ток-напряжение, где и преобразуется в напряжение, которое используется в качествеопорного напряжения в преобразователе 5 код-ток. На цифровые входыпреобразователя код-ток поступаеткод второго сомножителя, и в результате преобразования на выходе преобразователя,получаем ток, пропорциональный произведениюсомножителей,который поступает на вход преобразователя 7 ток-напряжениеНапряжениена выходе преобразователя 7 являетсявыходным напряжением устройства.Когда код Б проходит по первому преобразовательному тракту, акод 11 - по второму тракту, относительная погрешность произведенияь1 2 - 1 2 -18:1+ - ф + - М+ уд д з р-.д э1 1 1где ив относительная погрешностькаждого тракта, приведеннаяк весу младшего разряда цифроаналогового тракта преобразователя;и - количество разрядов по каждому тракту преобразования.Если же прохождение кодов сомножителей противоположное, то относительная погрешность1 2 -12 - 13 =У 1- -+ -- у+ -- УБ1Таким образом, направляя по первому тракту каждый ряд код большего издвух сомножителей, можно уменьшитьпогрешность преобразования и темсамым повысить точность перемножениядвух сомножителей,Рассмотренное устройство позволя" ет в среднем получить погрешность результата перемножения вдвое меньше,. чем в прототипе. Для случая,СоставительРедактор С.Титова Техред И.Попович Корректор Е,Рошко Заказ 6973/2 Тираж 671 Подпис но е ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Н, Раушская наб д. 4/511 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1105050 6когда требуется обеспечить точность рактеристиками, Укаэанные обстояпреобразования, равную точности про- тельства обеспечивают технико-эконототипа, устройство может быть реа- мическую эффективность возможного лизовано на более дешевой элементной применения рассмотренного множитель- базе с худшими метрологическими ха- ного устройства.