Множительное устройство

.М 53 дел ние тич дат 2. Блок ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. ОПИСАНИЕк двтокному сви 2945034/1 8-2423.06.8007.12,84. Бюл. У 45В.Н.Бродовский, В.С.Вилков,Морозов и В.С.Толмачев68.335.5(088.8)1 Коган Б.Я. Электронные мо-щие устройства и их прикенедля исследования. систем автомаского регулирования. М., Госизфизико-математической литерату 1959, с. 274, р. 141.Патент США Ф 3523195,307-229, опублик. 1970.Техническое описание АВК БП. ПТ 3.073,036-07 ТО)(54)(57) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОсодержащее выходной сумматор, входные .операционные усилители с резисторами в целя".: обратной связи, входпервого операционного усилителя через первый входной резистор соединенс первым входом устройства и с первыми входами блоков суммирования ивычитания, выход первого операционного усилителя соединен с вторымивходами блоков сумкирования и вычитания, вход второго огерационногоусилителя через второй входной резистор соединен с вторым входом уст- .ройства и с третьими входами блоков .суммирования и вычитания, выход второго операционного усилителя соединен с четвертыми входами блоковсуммирования и вычитания, выходы,8011 827 блока суммирования соединены с соответствующими входами первого блока вывыделения модуля, а выходы блока вычитания - с соответствующими входами второго блока выделения модуля, выход которого через первый делитель напряжения соединенс источником опорного напряжения, к которому подключен вход второго делителя напряжения, общие выводы каждой пары резисторов первого делителя напряжения подключены к анодам соответствующих диодов первой группы, общие выводы каждой пары резисторов второго делителя напряжения подключены к катодам соответствую-.щих диодов второй группы, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оносодержит третий делитель напряжения, включенный между источником опорного напряжения Ф и первым входом выходного сумма юЮтора, катод каждого диода первой вай .группы соединен с общим выводом соот- Ваай ветствующей пары резисторов второго делителя напряжения, анод каждого ди- (ф ода второй группы соединен с общим выводом соответствующей пары резисторов третьего делителя напряжения, первый и второй входы выходного сумматора связаны с выходами соответ" ствепно первого и второго блоков выделения модуля, выполненных в виде преобразователей напряжение - ток, е а выход второго делителя напряжения соединен с шиной нулевого потенциала.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и можетбыть использовано в аналоговых вычислительных устройствах,Известно множительное устройство, содержащее выходной сумматор,входные операционные усилители с резисторами в цепях обратной связи.,вход первого операционного усилителя через первый входной резистор 10соединен с первым входом устройстваи с первыюи входами блоков суммирования и вычитания, выход первогооперационного усилителя соединен свторыми входами блоков суммирования 15и вычитания, вход второго операционного усилителя через второй вход-.ной резистор соединен с вторым вхо-.дом устройстве и с третьими входами блоков суммирования и вычи; щтания, выход второго операционногоусилителя соединен с четвертыми входами блоков суммирования и вычитания, выходы блока суммирования соединены с соответствующими входами пер-. двого блока выделения модуля, а выходы блока вычитания - с соответствующими входами второго блока выделения модуля, причем выходы блоковвыделения модуля через соответствую- З 0щие нелинейные Функциональные преобразователи соединены соответственно с первым и вторым входами выходного сумматора.В данном множительном устройстве35может быть использован известныйнелинейный функциональный преобразователь, воспроизводящий квадратичную зависимость выходного напряжения от входного и построенный на ре 40зистивных делителях напряжения, подключенных к источнику опорного напряжения, и диодах 1 и 2Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае 45мому результату является множительное устройство, содержащее выходнойсумматор, входные операционные усилители с резисторами в цепях обратной связи, вход первого операционном 50го усилителя через первыи входноирезистор соединен с первым входом устройства и с первыми входами блоковсуммирования и вычитания, выход первого операционного усилителя соединен с вторыми входами блоков суммиро вания и вычитания, вход второго операционного усилителя через второй,входной резистор соединен с вторым гО, звходом устройства и с третьими входами блоков суммирования и вычитания, выход второго операционногоусилителя соединен с четвертыми входами блоков суммирования и вычитания, выходы блока суммирования соединены с соответствующими входамипервого блока выделения модуля, авыходы блока вычитания - с соответствующими входами второго блока выделения модуля, выход которого через первый делитель напряжения соединен с источником опорного напряжения, к которому подключен вход второго делителя напряжения, общие выводы каждой пары резисторов первого де"лителя напряжения подключены к анодамсоответствующих диодов первой г. уппы,общие выводы каждой пары резистороввторого делителя напряжения подключены .к катодам соответствующих диодов второй группы 3 .Недостатком известных множительных устройств является сложностьсхемы и использование двух источников опорного напряженияЦелью изобретения является упрощение устройства,Эта цель достигается тем, что мно.жительное устройство, содержащеевыходной сумматор, входные операционные усилители с резисторами вцепях обратной связи., вход первогооперационного усилителя через первый входной резистор соединен с пер"вым входом устройства и с первымивходами блоков суммирования и вычитания, выход первого операционногоусилителя соединен с вторыми входа"ми блоков суммирования и вычитания,вход второго операционного усилителячерез второй входной резистор соеди-нен с вторым входом устройства и стретьими входами блоков суммирования и вычитания, выход второго опера-.ционного усилителя соединен с четвертыми входами блоков суммирования ивычитания, выходы блока суммированиясоединены с соответствующими входамипервого блока выделения модуля, авыходы блока вычитания - с соответствующими входами второго блока выделения модуля, выход которого через первый делитель напряжения соединенс источником опорного напряжения, к которому подключен вход второгоделителя напряжения, общие выводы каждой пары резисторов первого,а общие выводы каждой пары резисторов 19.0-19. й второго делителя 16подключены к катодам соответствующих диодов 20.1-2 О.Н. Устройство также содержит третий делитель 21 напряжения, включенный между источником 15 опорного напряжения и первым,входом выходного сумматора 1. Резисторы этого делителя напряжения обо"значены 22,0-22.П.Блок 8 суммирования содержит масштабные резисторы 23-26, а блок 9вычитания - масштабные резисторы 2730, Блоки 12 и 13 выделения модхтявыполнены в виде преобразователей напряжение - ток на транзисторах 31и 32, 33 и 34 соответственно,Множительное устройство работает сследующим образом.При одинаковой величине сопротив,лений масштабных резисторов 23-30,равной 11 вх, коллекторый ток транзисторов 33 и 34 определяется выраже- нием(4) 3 ,112делителя напряжения подключены к анодам соответствующих диодов первойгруппы, общие выводы каждой парырезисторов второго делителя напряжения подключены к катодам соответствующих диодов второй группы,также содержит третий делитель напряжения, включенный между источником опорного напряжения и первымвходом выходнохо сумматора, катод 1 Окаждого диода первой группы соединен с общим выводом соответствующей пары резисторов второго дели-теля напряжения, анод каждого диодавторой группы соединен с общим выводом соответствующей пары резисторов третьего делителя напряжения,первый и второй входы выходного сумматора связаны с выходами соответственно первого и второго блоковвыделения модуля,.выполненных в видепреобразователей напряжение - ток,а выход второго делителя напряжениясоединен с шиной нулевого потенциала..25На чертеже приведена схема множительного устройства.Устройство содержит выходнойсумматор 1, входные операционныеусилители 2 и 3 с резисторами 4 и 5ЗОв цепях обратной связи. Вход первого операционного усилителя 2 черезпервый входной резистор б соединен с первым входом 7 устройства ипервыми входами блоков суммирования 8,и вычитания 9, Выход первого операционного усилителя 2 соединен с вторыми входами блоков суммирования 8и вычитания 9. Вход. второго операционного усилителя 3 через второйвходной резистор 1 О соединен с вто Орым входом 11 устройства и с третьими входами блоков суммирования 8и вычитания 9, а выход усилителя 3соединен с четвертыми входами блоков суммирования 8 и вычитания 9.Выходы блока 8 суммирования соединены с входами первого блока 12 выделения модуля, а выходы блока 9 вычитания - с соответствующими входамивторого блока 13 выделения модуля, 50выход которого через первый делитель 14 напряжения соединен с источником 15 опорного напряжения, к которому подключен вход второго делителя 16 напряжения. Общие выводы 55каждой пары резисторов 17.0-17.ххпервого делителя 14 подключены к анодам соответствующих диодов 18.1-18,П,(Ц хч) -1 Ц ъ Ъ ХЕл вх а коллекторный ток транзисторов 31 и 32 - выражениемСопротивления резисторов 19.0-19.пделителя 16 напряжения выбраны так,чтобы выполнялось соотношение хг, (3) где , - номер резистора, делителя 6, а т - сопротивление резистора 19.1,Если ток, протекающий через делитель 16, обозначи.ь 1, то на каждом из его резисторов будет падать напряжение Ц, = 1 г, =1 г. При этом приращение напряжения на каждом резисторе 1 ЦЦ-Ца=1 " г = сопзе (5)ч+ю х фДелители 4 и 21 состоят из одинаковых, последовательно соединенных резисторов, сопротивление которых равно В. Ж при х. = 1,2п, а К =В.,ф 2.При 1 = 1.= 0 все диоды 18.1- 18.;хх и 20.1-.20 п открыты. Если пренебречь падением напряжения на открытых диодах, то через каждый резистор делителей 14 и 21 протекает ток(7) ъ Ток через делитель 16 должен30быть выбрац,много больше рабочих1 г1 ю-- " где . 1,2п,Ка через любой диод - 1, 1;+, - Цг .406)Через резисторы 1 7.0 и 22,0 ток не протекает, поэтому на входах вьг ходного сумматора 1 одинаковые потенциалы, равные 1"гз, я напряжение на выходе равно нулю. Величинасопротивления резистора 9.0 выбрайа такой, что 1 г г . 0 я где 0 " максимальнбе выходное напряжение сужатора 1.15,Циоды 18 и 20 вместе с делителями 4, 6 и 21 образуют диодный функциональный преобразователь, реализующий кусочно-линейную аппроксимацию функции.й.% -0 Маке- К 11:0 0 -К 1Й Макегде 0 и 02 - напряжения на входах выходного сумматора 1, а К - мас штабный размерный коэффициент 70бтоков 3 и .3, с целью стабилизациипотенциапов узлов делителя 16, задающих точки излома аппроксимирую-. щей ломаной.На выходе сумматора 1 выходноенапряжение равноВьх 4 2 1 Вв Ма фК иДля четырехквадрантного перемножения используется один источник опорного напряжения и один делитель напряжения, задающий потенциалы- точек излома аппроксимирующей ломаной.Смена величины коэФФициента передачи преобразователя происходит при равенстве потенциалов одноименных точек соединения резисторов делителей 14 и 21 и узлов делителя 16, когда ток и напряжение на диоде, соединяющем соответствующие точки, становится равным нулю.Упрощение предлагаемого множительного устройства достигается эа счет использования в нем лишь одного источника опорного напряжения и уменьшения количества делителей напряжения."Патент", г.ужгороу;, ул,Проек фили 064/38 .Ти ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, аж 698 Подписноенного комитета СССРтений и открытий