Множительно-делительное устройство

пп 556454 ОП ИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Совгтскик Сс;,иалистически р.публик1) Дополнительное к авт, свид-ву2) Заявлено 01,04.75 (21) 211 И 95/24с присоединением заявки3) Приоритет 1) М,Кл, 0667 Государственнык комитет Совета Министров по делам изобре(088.8) нь1 31.05,77 Опубликовано 30,04.77, Бюлл Дата опубликования описани ени н открыт(54) МН Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и измерительной технике.Известно множительно-делительное устройство, предназначенное для определения мощности сигнала, т. е. оно осуществляет перемножение тока и напряжения 1. В этом устройстве используется сочетание электроосмотической ячейки с преобразователем давления, основанного на законах диффузионной кинетики, Оно содержит электроосмотический микронасос, используемый для ввода множителя в устройство диффузионного умножителя, и общую разделительную эластичную мембрану, При подаче входной информации на электроды электроосмотической ячейки происходит движение полярной жидкости, и через мембрану давление, пропорциональное входной информации, воздействует на электролит диффузионного датчика. При этом выходная информация растет пропорционально величине поданных сигналов.Недостатки этого устройства: функциональная ограниченность, конструктивная сложность, низкая надежность, большая инерционность и низкая точность,Другое известное множительно-делительное устройство содержит оптоэлектронные мрстовые схемы 2. При подаче сигналов на первое плечо мостовой схемы, состоящей из последовательно соединенных фоторезистора и резистора, подключенных к усилителю, на выходе которого включен источник света, оптически связанный с фотоприемником, получают компенсационную схему, которая под действием протекающих токов в ветвях осуществляет баланс токов, Данный процесс протекает до тех пор, пока на выходе усилителя рассогласования значение тока не будет равно нулю. Одновременно с этим на второе плечо мостовой схемы, состоящей из последовательно включенных резисторов и фотоприемника, в обратной связи которого находится усилитель, подводится третья составляющая входного сигнала. Под действием сигнала рассогласования от источника света на фотопрпсмник второго плеча мостовой схемы на выходе получают множитсльно-делптельную операцию.Недостатки данного устройства: ограниченные функциональные возможности в области сверхнизких уровней входных сигналов в инфранизкочастотном спектре, так как фоторезисторные мостовые схемы более ограничены по пределу чувствительности. Кроме того, эти схемы потребляют значительную мощность входного сигнала, а выходной сигнал сильно зависит от температуры окружающей средыи вибрации,При обработке сверхнизких уровней входных сигналов необходимо предварительноеусиление, из-за чего точность выполнения операции суцественно падает и устройство копстпуктивно усложняется.Наиболее олпзим технически:, репением кпредлагаемому из 301. етснисо является: ои"тельно-делительное устройство, содержацссдифференциальный усилитель постоянного тока и элемент с изменяемой проводимостью,выполненный на электрохимической ячейке,включенной в одно из плеч резистивного моста 31.Однако это устройство имеет низкую точность работы в инфраиизкочастотном диапазоне входных сигналов и низкую на;ежностьиз-за конструктивной сложности.Цель изобретения - повышение точностиработы множительно-делительного устройствав инфранизкочастотном диапазоне входныхсигналов и надежности,Это достигается тем, что в предлагаемоемножительно-делительное устройство введены дополнительныс диффрецале у.силители постоянного тока и дополнительные резистивные мосты с электрохимической ячейкой в плече, резистивные мосты объединеныпопарно общим резистивным плечом, входыкаждого дифференциального усилителя постоянного тока соединены с первыми выводами электрохимических ячеек соответствующейпары резистивных мостов, вторые выводыэлектрохимических ячеек, первые диагональные выводы резистивных мостов и вывод общего резистивного плеча каждой пары резистивных мостов соединены с шиной нулевогопотенциала, вторые диагональные выводы резистивных мостов, кроме второго диагонального вывода выходного резистивного моста,соединены с соответствующими входами устройства, выходы основного и четных дополнительных дифференциальных усилителей постоянного тока, кроме последнего, подключены к управляющим электродам элсктрохимических ячеек собственного и последующего нечетных дополнительных резистивных мостов,выходы нечетных дополнительных дифференциальных усилителей подключены к управляющим электродам электрохимическнх ячеексобственного и последующего четных дополнительных резистивных мостов, а выход последнего дополнительного дифференциальногоусилителя постоянного тока соединен с управляющим электродом электрохимичсской ячейки основного резистивного моста, с управляющим электродом электрохимической ячейкивыходного резистивного моста и с вторым диагональным выводом выходного резистивногомоста, связанного с выходом устройства,На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого множительно-делительного устройства.Устройство содержит дифференциальныйусилитель постоянного тока 1, элемент с управляемой проводимостью, выполненный иаэлектрохимической ячейке 2, включенной водно плечо резистивного моста 3, другие пле 556454 4чи которого образованы резисторами 4, 5, 6, дополнительные дифференциальные усилители постоянного тока 7, 8, дополнительные резистивные мосты 9 с соответствующими элек тро:,имнческими ячейками 10, 11 в плечах (12,13 - входы устройства, 14 - выходы устройства).Устройство работает следуюгцим образом.При подключении к входам устройства 12 10 соответствующих источников входных сигналов Х;(=1, 2, ., и), а к входам устройства 13 соответствующих источников сигналов У; изменяется баланс резистивных мостов 3, 9.Напряжение разбалаиса ЛУ на вьходе любо го дифференциального усилителя постоянноготока 1, 7 или 8 может быть записано в видеЛУ, = С,У. =- У - У, (1) где С, - коэффициент усиления соответст вующего дифференциального усилителя постоянного тока 1, 7 или 8;0 О, - управляющее напряжение на его высходе;Уо и У - соответствующие потенциалы на 25выходах электрохимических ячеек 10 и1,В результате на выходах всех дифференциальных усилителей постоянного тока 1, 7, 8 будут сформированы управляющие напрякения .,р , У с, которые изменяют коэффициенты передачи соответствующих электрохимических ячеек 2, 10, 11 до тех пор, покаЛУ, = ЬУ, =- = ЛУ, = = ЬУ= О, (2) 35С учетом выражения (1) 10 У 1 У 2где 65 - конструктивная постоянная устройства. где КО(ср, ) и К(Ир,) - коэффициен ты передачи соответствующих электрическихячеек 10, 11;а; и Ь, - их конструктивные постоянные.Находимым условием работы данной схемыявляется идентичность вольт-амперных харак теристик электрохимических ячеек 2, 10, 11,Решая систему (4) относительно У=Л,где У - выходное значение устройства, снимаемое с выходов 14, имеем;Формула изобретения Множительно-делитсльноестройство, содержащее дифференциальный усилитель постоянного тока и элемент с управляемой проводимостью, выполненный на электрохимической ячейке, включенной в одно из плеч резистивного моста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы в инфра- низкочастотном диапазоне входных сигналов и надежности устройства, в него введены дополнительные дифференциальные ус; лители посто,"нного тока и дополнительные резистивны мосты с электрохимической ячейкой в плече, резистивные мосты объединены попарно общим резистивным плечом, входы каждого дифференциального усилителя постоянного тока соединены с первыми выводами электрохимических ячеек соответствующей пары резистивных мостов, вторые выводы электрохимических ячеек, первые диагональные выводы резистивных мостов и вывод общего резистивного плеча каждой пары резистивных мостов соединены с шиной нулевого потенциала, вторые диагональные выводы резистивных мостов, кроме второго диагонального вывода выходного резистивного моста, соединены с соответствующими входами устройства, выходы основного и четных дополнительных дифференциальных усилителей постоянного тока, кроме последнего, подключены к.управляющим электродам электрохимических ячеек собственного и последующего нечетных дополни-.тельных резистивных мостов, выходы нечетных дополнительных дифференциальных усилителей подклочены к управляющим электро дам электрохимических ячеек собственного ипоследующего четных дополнительных резистивных мостов, а зыход последнего дополнительного дифференциального усилителя постоянного тока соединен с управляющим элек тродом электрохимической ячейки основногорезистивного места, с управляющим электродом электрохимическои ячейки Выходного зпс;пвного моста и с вторым диагональным выводом выходного резистивного моста, свя занпого с выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:20 1. Ломанович В, И Стрижевский 1 Л. В. Химотронные приборы, М., Энергия, 1968, с.25 - 27.2. Мальцев А. И, и др. Применение методовкибернетики в информационно-измерительной25 технике. Тбилиси, изд. ТФ ВНИИМ, 1973, с,357 в З.3. Гварамадзе Л. Л., Шорыгин А. П. Сравнение характеристик аналоговых запоминающих элементов, выполненных на основе элек 30 трохимических преобразователей. - Приборыи системы управления, 1973,б, с, 21 - 25,рис, 5,556454 Составитель Ю. КозловТехредЕ. Хмелева Корректор И, Позняковская Редактор С. Заика Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1118/13 Изд.414 Тираж 815 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5