Импульсное множительное устройство

(11)428535 Союз Совотсних Социалистических Республик(22) Заявлено 19.11.71 (21) 1716048/26-9 присоединением зая государственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(54) ИМПУЛЬСНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТ Изобретение относится к устройствам, используемым в области автоматики, телемеханики, вычислительной техники, в адаптивных и инвариантных системах автоматического управлсния.5По основному авт. св,253449 известно импульсное множительное устройство,Однако применение в известном устройстве ЯС-фильтра в цепи компенсации вносит запаздывание по фазе и не позволяет сохра нять высокую точность множительного устройства при расширении частотного диапазона в область высоких частот.С целью повышения точности и расширения частотного диапазона в предлагаемом устройстве каждая из первичных обмоток вы ходного трансформатора соединена через резистор с двумя последовательно включенными между собою ключами, управляющие входы которых через трансформаторы соединены соответственно с выходами первой и второй логических ячеек И, первые и вторые входы обеих логических ячеек И через эмиттерные повторители связаны с выходом соответственно второго и первого триггеров со счетным входом, при этом счетный вход . второго триггера подключен к выходу первого триггера, точки соединения ключей через конденсаторы соединены с нулевой шиной питания, а выходы вторых ключей подклю- зо чены к первичным обмоткам дифференцирующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена последовательно и согласно со вторичной обмоткой выходного трансформатора.На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого множительного устройства.Выходная клемма генератора 1 отрицательных запускающих импульсов через конденсатор 2 подключена к широтно-импульсному модулятору 3 (ШИМ), содержащему транзисторы 4 - ,7, триггер на транзисторах 8 и 9 и эмиттерный повторитель 10 на транзисторе, в эмиттер которого включен трансформатор 11. Выходные обмотки последнего связаны с управляющими входами ключей 12 и 13, собранных на транзисторах 14 - 17, входы ключей соединены с клеммами 18 источника одного из перемножаемых напряжений, а выходы ключей 12 и 13 подключены соответственно к двум встречно-включенным первичным обмоткам выходного трансформатора 19. Начало одной из вторичных обмоток трансформатора 19 подключено ко входу ключа 20, собранного на транзисторах 21 и 22. Выход ключа 20 через ЛС-фильтр на резисторе 23 и конденсаторе 24 подключен к управляющему входу широтно-импульсного модулятора 3, Другая вторичная обмотка трансформатора 19 подключена ко входуключа 25, собранного на транзисторах 26 и 27, Выход этого ключа через сглаживающий (С-фильтр на резисторе 28 и конденсаторе 29 подключен к выходу множительного устройства.Источник 30 второго перемножаемого сигнала С,. через ключ 31, собранный на трачзисторах 32 н 33, подключен к управляющему входу ШИМ 3,Выход генератора 1 запускающих импуль сов через конденсатор 34 подключен к счетному входу первого триггера 35, собранного на транзисторах 36 и 37; к одному из выходов триггера (коллектор транзистора 36) через резистор 38 подключена база эмиттерного повторителя на транзисторе 39, в эмиттер которого включен трансформатор 40, а также через конденсатор 41 подключен счетный вход второго триггера 42, собранного на транзисторах 43 и 44 с эмиттерным повторителем 45. Управляющие входы ключей 20, 25, 31, а таки(е первые входы 46 и 47 первой и второй логических ячеек И 48 и 49 соответственно соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформатора 40. Вторичные входы 50 и 51 логических ячеек И 48 и 49 соединены с соответствующими вторичными обмолвками траноформатора 52, первичная обмотка которого через эмиттерный повторитель на транзисторе 45 связана с выходом второго триггера 42 со счетным входом.Управляющие входы 53 и 54 ключей 55 и 56, собранных на транзисторах 57 - 58 и 59 - 60, соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформатора 61, первичная обмотка которого подключена к выходу первой логической ячейки 48. Управляющие входы 62 и 63 ключей 64 и 65, собранных на транзисторах 66 - 67 и 68 - 69, соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформатора 70, первичная обмотка которого подключена к выходу второй логической ячейки 49, Первичные обмогки выходного трансформатора 19 через резисторы 71 и 72 и соответственно через ключи 55 и 56 подключены к запоминающим конденсаторам 73 и 74, которые соответственно через ключи 64 и 65 подключены к началам первичных обмоток дифференцирующего трансформатора 75. Конец вторичной обмотки трансформатора 19 заземлен через вторичную обмот(у 76 дифференцирующего трансформатора 75.Работа импульсного множительного устройства состоит из двух чередующихся циклов; перемножения сигналов; автоматической компенсации дрейфа нулевого уровня, Причем дополнительно в циклы компенсации формируется и вводится в цепь компенсации сигнал, пропорциональный производной напряжения дрейфа нуля для устранения запаздывания по фазе на высоких частотах в этой цепи. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 Разделение на циклы происходит с помощью триггера 35, перебрасываемого отрицательными запускающими импульсами и управляющего по счетному входу триггером 42 и через эмиттерпый повторитель 39 электронными ключами 20, 25, 31 и логическими ячейками 48 - 49.При работе в режиме перемножения ключи 25 и 31 открыты, а ключи 20, 55 и 56, 64 и 65 закрыты, что обеспечивает разрыв цепи компенсации (ключ 20) и разрыв цепи формирования производной напряжения дрейфа нуля (ключи 55 и 56), Один из перемножаемых сигналов 1/, через ключ 31 подается на вход широтно-импульсного модулятора 3, а сигнал Ь через ключ 12 на начало одной из первичных обмоток трансформатора 19 и через ключ 13 - на конец другой первичной обмотки. Ключи 12 и 13 поочередно, в течение периода следования импульсов запуска, от 1(рываются широтно-импульсным модулятором через эмиттерный повторитель 10 и трансформатор 11. При отсутствии сигнала У,. вре мя поочередного открытия ключей 12 и 13 равно полупериоду следования импульсов запуска, При подаче положительного напряжения У,. время открытия ключа 12 увеличивается, а ключа 13 соответственно уменьшается пропорционально величине сигнала У, Прн подаче отрицательного напряжения с 1,. происходит обратное явление.Таким образом, при наличии напряжений Ь,. и с 1 на выходе трансформатора 19 получается,разнополярная последовательность импульсов, амплитуда которых пропорциональна величине напряжения С, а их ширина пропорциональна величине напряжения С, Фильтр на резисторе 28 и конденсаторе 29 выделяет постоянную составляющую этих импульсов, которая пропорциональна произведению напряжений С 1,. и Су. При работе в режиме автоматической компенсации ключи 25 и 31 закрываются (сигнал У,. и выход ИМУ отключается) и открываются ключ 20 и ключи 55, 56, так как на входы 41 и 47 логической ячейки 48 поступают сигналы отрицательной полярности с выходов эмиттерных повторителей 39 и 45. При этом напряжение сигнала Ь поочередно квантуется ключами 12 и 13 и поступает на соответствующие первичные обмотки трансформатора 19 и через резисторы 71 и 72 и ключи 55 и 56 на запоминающие конденсаторы 73 и 74. Разнополярное импульсное напряжение со вторичной обмотки трансформатора 19 через открытый ключ 20 поступает на вход ЛС-фильтра на резисторе 23 и конденсаторе 24, где выделяется постоянная составляющая пропорциональная сигналу несимметрии,,Представление дрейфа нуля напряжением в запоминающих конденсаторах 73 и 74 обеспечивается за счет больших постоянных времени заряда этих конденсаторов, т. е. введением в цепи заряда резисторов 71 и 72.В последующий цикл компенсации открываются ключ 20 и ключи 64 и 65, так как ца входы 47 и 51 логической ячейки 49 поступают сигналы отрицательной полярности с выходов эмиттерцых повторителей 39 и 45, управляемые триггерами 35 и 42. Открывание ключей 64 и 65 обеспечивает сравнение амплитуд цых значений напряжеция дрейфа нуля ШИМ с запоминающих коцдсцсаторов 73 и 74 за счет их подключения к началам первичных обмоток 77 и 78 диффереццирующего трансформатора 75, На вторичной обмотке 76 трансрорматора 75 наводится э. д. с., пропорциоцальцая производной сигнала дрейфа пуля, которая суммируется с э. д. с., пропорциональной сигналу дрейфа нуля, и поступает на ЛС-фильтр,Таким образом, в нечетные циклы компенсации осуществляется формирование производцой от напряжения дрейфа нуля, а в четные циклы компенсации - введение и суммцровацие ее с составляющей, пропорциоцальцой напряжению дрейфа нуля.В случае наличия цесимметрии ШИМ, ключей 12 и 13 или первичных обмоток трансфор. матора 19 выделяется сигнал, пропорциональный сигналу компенсации и производной от сигнала дрейфа нуля, который, поступая ца вход широтно-импульсного модулятора, сводит влияпие этих отклонений ца точность перемножения сигналов к нулю. Следовательно, введение производной отнапряжеция дрейфа нуля Ш 1 ЛМ позволяет устранить завал амплитудно-частотной характеристики в области высоких частот при вы сокой точности перемножения зцакоперемеццых сигналов ИМУ, т. е. обеспечить компенсацию запаздывания по фазе, вносимое сглаживающим ЛС-фильтром.о П редмет изобретенияИмпульсное множительное устройство поавт. св.253449, отличающееся тем, что, с целью повьшеция точности и расширения частотного диапазона, в цем каждая цз первичных обмоток выходного трансформатора соединена через резистор с двумя последовательно включеццыми между собою ключами, управляющие входы которых через трансформаторы соединены соответственно с выхода ми 20 первой и второй логических ячеек И, первые и вторые входы обеих логических ячеек И через эмцттерцые повторители связаны с выходом соответственно второго и первого триггеров со счетным входом, при этом счетный вход второго триггера подключен к выходу первого триггера, точки соединения клю чей через конденсаторы соединены с нулевой шиной питания, а выходы вторых ключей подключены к первичным обмоткам дифферец- ЗО цирующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена последовательно и согласно со вторичной обмоткой выходного трансформатора.428535 ставитель Е, Ковалеваехред 3. Тараиенко едактор Т. Морозова Изд.1630 Тираж 811 осударственного комитета Совета Министро по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5