Множительно-делительное устройство

СОЮСОРЕС СОВЕТ За) С 06 ИЗОБРЕТДЕТЕЛЬСТВУ И еля, индинен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ОПИСАНИН АВТОРСКОМ. (71) Могилевский машиностроительный институт(56) 1; Авторское свидетельство СССРй 45.093, кл, 6 06 С 7/16, 1973.2, Алексеенко А.Г, и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М.,(54)(57) МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕУСТРОЙСТВО, содержащее первый, второй, третий и четвертый операционные усилители, к неинвертирующемувходу первого .операционного усилителя подключен первый вывод первогомасштабного резистора, второй выводкоторого соединен с первым выводомвторого масштабного резистора, квыходу первого операционного усилителя подключен первый вывод третьего масштабного резистора, неинвертирующий вход второго операционного усилителя через четвертый масштабный резистор соединен с шинойнулевого потенциала, между инвертирующим входом и выходом второгооперационного усилителя подключенпятый масштабный резистор, к инвер-.тирующему входу третьего операционного усилителя подключен первый вывод шестого масштабного резистора,к выходу третьего операционного усилителя - первый вывод седьмого масштабного резистора, к инвертирующему входу четвертого операционного усилителя - первый вывод восьмого масштабного резистора, к выходу чет" вертого операционного усилителя. " первый вывод девятого, масштабного резистора, неинвертирующий вход четвертого операционного усилителя соединен с первым выводом десятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первыми выводами одиннадцатого и двенадцатого масштабных резисторов, тринадцатый и., четырнадцатый масштабные резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый, второй и третий элементы с управляемой проводимостью, выполненные на полевых. тран" зисторах, истоки полевых транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, стоки первого и второго полевых транзисторов подключены к второму выводу третьего масштабного резистора и к инвертирующему входу первого операционного усилителя; выход которого через тринадцатый масштабный резистор соединен с инвертирующим, входом второго операционного усилителя, выход которого подключен к затвору третьего полевого транзистора, сток которого соединен с первым выводом двенадцатого масшта ного резистора второй вывод которого подключен к инвертирующему входу третьего. операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй вывод седьмого масштабного резистора подключен к неинвертирующему входу четвертого операционного - усилит вертирующий вход которо"го сое с вторым выводом девя10301310 35 40 45 того масштабного резистора, первыйвывод которогосоединен с вторым выводом одиннадцатого масштабного ре"зистора, второй вывод восьмого масштабного резистора подключен к шиненулевого потенциала, затвор первогополевого транзистора через четырнадцатый масштабный резистор соединенс первым выводом шестого масштабного резистора, второй вывод которогоподключен к затвору второго полевого Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам иможет быть использовано в аналоговых вычислительных машинах,Известно множительно-делительноеустройство, содержащее ключи, блоксравнения, элементы памяти и задержки 1,Недостатком этого устройства является низкое .быстродействие.Наиболее близким к изобретениюявляется множительно-делительноеустройство, содержащее операционные усилители и масштабные резисторы, к неинвертирующему входу первогооперационного усилителя подключеныпоследовательно соединенные первыйи второй мвсштабные резисторы, а квыходу подключен третий масштабныйрезистор, неинвертирующий вход второго операционного усилителя черезчетвертый масштабный резистор сое-.динен с шиной нулевого потенциала,а между инвертирующим входом и еговыходом подключен пятый масштабныйрезистор, третий и четвертый операционные усилители 1 21,Однако известное устройство характеризуется малым быстродействием.Целью изобретения является ловышение быстродействия,Для достижения цели в множитель- но-делительное устройство, содержащее первый, второй, третий.и четвертый операционные усилители, к неинвертирующему входу первого операционного усилителя подключен первый вывод первого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с пер транзистора, второй вывод второгомасштабного резистора соединен снеинвертирующим входом второго операционного усилителя, второй выводпервого масштабного резистора является первым входом устройства, затворы первого и второго полевых транзисторов являются соответственно вторым и третьим входами устройства,выходом которого является выходтретьего операционного усилителя. 2вым выводом второго масштабного резистора, к выходу первого операционного усилителя подключен первый вывод третьего масштабного резистора, неинвертирующий вход второго операционного усилителя через четвертый масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, между инвертирующим входом и выходом второго операционного усилителя подключен пятый масштабный резистор, к инвертирующему входу третьего операционного усилителя подключен первый вывод шестого масштабного резистора, к выходу третьего операционного усилителя подключен первый вывод седьмого .масштабного резистора, к инвертирующему входу четвертого операци- ч онного усилителя подключен первыивывод восьмого масштабного резистора, к выходу четвертого операционного усилителя подключен первый вывод девятого масштабного резистора,неинвертирующий вход четвертого операционного усилителя соединен с первым выводом десятого масштабного резистора второй вывод которогосоединен с первыми выводами одиннад.цатого и двенадцатого масштабных резисторов, тринадцатый и четырнадцатый масштабные резисторы, введены первый, второй и третий элементы суправляемой проводимостью, выполнен. ные на полевых транзисторах, истокиполевых транзисторов соединены сшиной нулевого потенциала, стокипервого и второго полевых транзисторов подключены к второму выводутретьего масштабного резистора и кинвертирующему входу первого операционного усилителя, выход которогочерез тринадцатый масштабный резис"тор соединен с инвертирующим входомвторого операционного усилителя,выход которого подключен к затворутретьего полевого транзистора, стоккоторого соединен с первым выводомдвенадцатого масштабного резистора,второй вывод которого подключен к 10инвертирующему входу. третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шинойнулевого потенциала, второй выводседьмого масштабного резистора подклюцен к неинвертирующему входу четвертого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединенс.вторым выводом девятого масштабного резистора, первый вывод которого соединен с вторым выводом одиннадцатого масштабного резистора,второй вывод восьмого масштабногорезистора подключен к шине нулевогопотенциала, затвор первого полевого 25транзистора через четырнадцатыймасштабный резистор соединен с первым выводом шестого масштабного резистора, второй вывод которого подключен к затвору второго полевого.транзистора, второй вывод второгомасштабного резистора соединен снеинвертирующим входом второго операционного усилителя, второй выводпервого масштабного резистора явля 35ется первым входом устройства, затворы первого и второго полевых транзисторов являются соответственно вторым и третьим входами устройства,. выходом которого является выход третьего операционного усилителя,.На.чертеже изображена функциональная схема множительно-делительногоустройства,% Устройство содержит первый, вто 45рой, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый,десятый, одиннадцатый, двенадцатый,тринадцатый и четырнадцатый масштабные резисторы 1-14, первый, второй,третий и четвертый операционные усилители 15-18, первый, второй и третийполевые транзисторы 19-21, шину нулевого потенциала 22, первый, второй,и третий входы 23-25 и выход 26 устройства,Иножительно-делительное устройство работает следующим образом,Первый .операционный усилитель 15 включен по схеме неинвертирующего уси. лителя и на его выходе напряжение определяется коэффициентом передачи, пропорциональным отношению величины сопротивления третьего масштабного резистора 3 и величины сопротивления параллельно соединенных каналов первого и второго полевых транзисторов 19 и 20, На выходе второго операционного усилителя 16 напряжение пропорционально разности сигналов на его входах. На выходе третьего операционного усилителя 17 напряжение пропорционально сумме сигналов с второго 24 и третьего 25 входов и сигнала обратной связи с третьего полевого транзистора 21.Четвертый операционный усилитель 18 включен по схеме усилителя с выходом по току с заземленной нагрузкой, которой является сопротивление канала третьего полевого транзистора 21, Ток через третий полевой транзистор 21 равенК К 2,11 =О., О8 Игде и - выходное напряжение тре 17тьего операционного усилителя;к 8к - сопротивления восьмого 8,9 фдевятого 9 и одиннадцатого 11 масштабных резисторов соответственно;- сопротивление канала тре-21тьего полевого транзистора 21.Входной ток третьего операцион"ного усилителя 17, вызванный действием сигналов на втором 24 и третьем25 входах, равенО 2 0Ь 1 11 к 14Ь: - + 1 Огде О И - напряжения на второмЭ2" и третьем 25 входах,Р , Я - сопротивления шестого6 146 и четырнадцатогомасштабных резисторовсоответственно,Входной ток цепи обратной связитретьего операционного усилителя17 равен21" ъ е/ю первом вхо- Зо В установившемся режиме токи ет сигналов на втором 2 ч и третьем 25 входах и ток обратной связи равны и при равенстве сопротивлений шестого 6 и четырнадцатого 11 масштабных резисторов можно записать%з Ъ- (а)114 К 2Как известно, у полевых транзис" торов сопротивление канала прямо пропорционально управляющему напряжению на затворе.Поэтому можно записать с учетом 4О Ь 0,; О йдО(ЦФ В ю "югде О - выходное напряжение второ"ьго оцерационного усилите"ля 16.Выходное напряжение второго операционного усилителя 16 равно где Ц - напряжение чаде 23;- сопротивления третьего 3,Ь 15пятого 5 и тринадцатого13 масштабных резисторовсоответственно;сопротивление параллельно29/2 Осоединенных каналов первого 19 и второго 20 полевыхтранзисторов;.ОПодставив в выражение( 5 значения 6) и (7) получимЦ 0 Од ) ЪМО Оь)В 1 Л, ъ О О8)Из равенства ( 8 ) получимО."- К - ,)ОО)где К - коэффициент пропорциональности.Из выражения (81 следует, что на выходе 26 устройства формируется напряжение, пропорциональное отношению произведения напряжений на втором 24 и третьем 25 входах к напряжению на первом 23 входе.По сравнению с известным устройством предлагаемое множительно-дели- ,тельное устройство обладает более высоким быстродействием.