Устройство для перемножения напряжений

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 4( 0 С ИЯ арственный уннова обритании опублик. 1973етельство СССР 7/ 6, 1973. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМНОЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый и второй элементы переменной проводимости, выполненные соответственно на первом и втором управляемых поле/ вых транзисторах, симметрирующий трансформатор, первый вывод первой об" мотки которого является первым вхо- дом устройства, первый вывод второй обмотки симметрирующего трансформатора соединен с .шиной нулевого потенциала, вторые вь 1 воды первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора подключены к затворам соответ, - ственно первого и второго управляе- мых полевых транзисторов, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые выводы подключены к затворам соответственно первого и второго управляе-, мых полевых транзисторов, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности перемножения, в него введены выходной трансформатор и.первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы, первый второй, третий и четвертый дополнительные балансировочные резисторы, средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора является вторым входом устройстьа, первый вывод вторичной обмотки выходного трансформатора является выходом устройства, а второй вывод вторичной обмотки соединен с шиной пулевого потенциалапервые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов подключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки выходного трансформатора, первые выводы вторых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформатооов подключены к стокам соответствен- но первого и второго управляемых полевых транзисторов, а вторые выводы вторых обмоток пбдключены к истокам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, первые выводы первого, второго, треть его и четвертого дополнительных балансировочных резисторов соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первого к второго дополнитель ных балансировочных резисторов подключены соответственно к стоку и исто ку первого управляемого полевого транзистора, вторые выводы третьего и четвертого дополнительных балансировочных ре;.исторов подключены соот" ветственно к стоку и истоку второго управляемого полевого транзистора.2. Устройство по и, 1, 6 т л и- ч а ю щ е е с я тем, что первичная11 З 61 и вторичная обмотки выходного транс-. форматора размещены на отдельных сердечниках, на каждом из сердечников размещен объемный полувиток, внешний и внутренний выводы объемного полувитка одного сердечника соединены соответственно с внешним и внутренним выводами объемного полувитка другого сердечника, сердечники разделены экраном, который соединен с внешними выводами объемных полувитков и шиной нулевого потенциала,853. Устройство о и. 1, о т л ич а ю щ в е с я тем, что на каждомиз симметрирующих трансформаторовразмещена дополнительная обмотка,количество витков которой равноколичеству витков первой обмотки,первый вывод дополнительной обмоткиподключен к второму выводу первойобмотки, а второй вывод дополнитеЛьной обмотки соединен с шиной нулевогопотенциала,я к электристройствам и в аналоговь 25 Изобретение относитсческим вычислительным уможет быть использовановычислительных машинах, в преобразователях частоты и т.п. 5Известно устройство для перемножения напряжений, содержащее элементы с переменной проводимостью и масштабные резисторы 11 .Однако это устройство обладает . 10 низкой точностью перемножения.Наиболее близким к предложенному является устройство для перемножения напряжений, содержащее первый и второй элементы переменнбй проводимости 15 выполненные соответственно на первом и втором управляемых полевых тран- зисторах, симметрирующий трансформатор, первый выход первой обмотки ко-, торого является первым входом уст ройства, первый вывоД второй об ,мотки симметрирующего,трансформатора соединен с шиной нулевого потенци. ала, вторые выводы первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, первый и второй бапансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевоЗ 0 го потенциала, а вторые выводы подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, стоки первого и второго управляеМых полевых транзисторов соединены и являются вторым входом устройства, исток первого управляемого полевого транзистора подключен к элементу нагрузки, а исток второго соединен с шиной нулевого потенциала. Дпя обеспечения широкоолосности устройства в нем, применен симметрирующий трансформатор типа линии передачи, размещенной на ферритовом сердечнике 2,Однако известное устройство обла" дает малой точностью работы вследствие непосредственной связи выхода устройства с вторым его входом инедьстаточного ослабления связи с первым.Цель изобретения - повышение точности перемножения за счет ослабления прямого прохождениЮ первого и второго перемножаемых напряжений на выход устройства и за счет подавления синфазных напряжений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для перемножения напряжений, содержащее первый и второй элементы переменной проводимости, выполненные соответственно на первом и втором управляемых полевых транзисторах, симметрирующий трансформатор, первый вывод первой обмотки которого является первым входом устройства, первый вывод зторой обмотки симметрирующего транс" форматора соединен с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора подключены к затворам соответственно первого и второго управляемых полевых транзисторов, первый и второй балансировочные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые вы. воды подключены к затворам соответственно первого и втОрого управляемых3 1136 полевых транзисторов, введены выходной трансформатор и первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы,первый, второй, третий.ичет вертый дополнительные балансировочные резисторы, средний вывод первичной5 обмотки выходного трансформатора является вторым входом устройства пер 4 ьФ вый вывод вторичнои обмотки выходного трансформатора является выходом устройства, а второй вывод вторичной .обмотки соединен с шиной нулевого потенциала, первые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов5 подключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки выходного трансформатора, первые выводы вторых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы первых обмоток первого и второго дополнительных симметрирующих трансформаторов подключены к стокам соответственно первого и второго управ 25 ляемых полевых транзисторов, а вторые выводы вторых обмоток подключены к истокам соответственно первого и второго управляеюи полевых транзисторов, первые выводы первого, второго, третьего и четвертого дополнительных балансировочных резисторов соединены с шиной нулевого потенциа-. ла, вторые выводы первого и второго ,дополнительных балансировочных ре зисторов подключены соответственно к стоку и истоку первого управляемого полевого .транзистора, вторые выводы третьего и четвертого дополнительных балансировочных резисторов подключены 40 соответственно к стоку и истоку второго управляемого полевого транзистора,При этом первичная и вторичная ,обмотки выходного трансформатора размещены на.отдельньм сердечниках, на 45 каждом из сердечников размещен объемный полувиток, внешний и внутренний выводы объемного полувитка одного сердечника соединены соответствен. но с внешним и внутренним выводами 50 . объемного полувитка другого сердечника, сердечники разделены экраном, который соединен с внешними выводами объемных полувитков и шиной нулевого потенциала. 55Кроме того, на каждом из симметри., рующих трансформаторов размещена до-В полнительная обмотка, количество вит 185 4ков которой равно количеству витковпервой обмотки, первый вывод дополни. тельной обмотки подключен к второмувыводу первой обмотки, а второй вывод дополнительной обмотки соедцнен с шиной нулевого потенциала.На фиг. изображена функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2 " конструкция выходного трансформатора; на фиг.3 - схема сим-. метрирующего трансформатора, обеспечивающего подавление синфазных напряжений.Устройство содержит симметрируюший трансформатор 1, первый и второй балансировочные резисторы 2 и 3, первый и второй элементы переменной проводимости, выполненные на управляем 4 х полевых транзисторах 4 и 5, первый, второй, третий и четвертый дополнительные балансировочные резисторы 6 - 9, первый и второй допол. нительные симметрирующие трансформаторы 10 и 11, выходной трансформатор 12, шина 13 нулевого потенциала, первый и второй входы 14 и 15, выход16, первый и второй сердечники 17 и 18 выходного трансформатора, объемные полувитки 19 и 20 выходного трансформатора, экран 21, первая, вторая и дополнительная обмотки 22 - 24 симметрирующего трансформатора.Устройство работает следующим образом.Первое перемножаемое напряжение через первый вход 14 и шину 13 нулевого потенциала поступает на первые выводы первой и второй обмоток симметрирующего трансформатора 1, который для широкополосности выполнен в виде линии передачи, размещенной на ферритовом сердеч.ике. Проходя через симметрирующий трансформатор 1, это напряжение. иа вторых выводах первой и второй обмоток делится балансировочными резисторами 2 и 3 на два равных и противофазных на пряжения, поступающих на затворы первого 4 и второго 5 управляемых полевых транзисторов и линейно модулирующих проводимость их каналов.Второе перемножаемое напряжение через второй вход 5 и шину 13 нулевого потенциала поступает иа мостовую схему, образованную перв;чной обмоткой выходного трансформатора 12 и первыми выводами первой и второй. обмоток первого и второго дополни136185 3тельных симметрирующих трансформаторов 10 и 11, вторые выводы первой и второй обмоток которых нагружены соответственно на.каналы первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5 и пары дополнительных балансировочных резистороы 6, 7 и 81 9. Вторичная обмотка выходного трансформатора 12 через выход 16 и шину 13 нулевого потенциала подключает 10 нагрузку к измерительной диагонали, образованной мостовой схемы. В каналах первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5 напряжения, поступившие с первого 14 и вторс. го 15 входов, перемножаются и благодаря противофазности первого из них (на затворах первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5) результат перемножения разбалансирует мостовую схему и выделяется вто. ричной обмоткой выходного трансформатора 12 на выходе 16Первый и второй дополнительные симметрирующие трансформаторы 10 и 11 так же, как и трансформатор 1, выполнены в виде линий передачи, размещенных на отдельных ферритовых сердечниках.Ослабление паразитного синфазного прохождения напряжения с первого ., входа 14 на выход 16 происходит,ЗО во-первых, за счет малой величины емкостей затвор - сток и затвор - исток первого 4 и второго 5 управляемых полевых транзисторов, во-вторых, из-за того, что для этого напряжения вви ду его синфазности симметрирующие трансформаторы 1, 10 и 11 имеют значительное индуктивнре сопротивление и,кроме того, это напряжение не вызывает разбаланс образованной мосто- О вой схемы. 6Ослабление паразитного прохождениянапряжения с второго входа 5 навыход 16 обеспечивается, во-первых,балансировкой мостовой схемы, котораяосуществляется регулировкой смещенияна затворах первого и второго управляемых полевых транзисторов 4 и 5во-вторых, устранением непосредственной емкостной связи между первичнойи вторичной обмотками выходного трансформатора 12 благодаря тому, что этиобмотки размещены на двух отдельныхсердечниках 17 и 18, а индуктивнаясвязь между ними осуществлена через объемные полувитки 19 и 20, иэти сердечники разделены экраном 21,соединенным с шиной 13 пулевого потенциала и внешними выводами объемныхполувитков 19 и 20,Отличительной особенностью устройства для перемножения напряжений, использующего симметрирующие трансформаторы с третьей дополнительной абмоткой, является механизм подавления паразитного сннфазного прохождения напряженная с первого входа 14 на выход 16. Благодаря подключению дополнительной обмотки, помещенной на каждом из симметрирующих трансформаторов 1, 1 О и 11, а также ее сильной индуктивной связи с соответствую. щей линией передачи вторые выводы первой и второй обмоток этих трансформаторов для синфазных напряжений становятся короткозамкнутыми на шину 13 нулевого потенциала. По сравнению с известным предложенное устройство для перемножения напряжений обладает более высокой точностью работы.1136185 ФигЛ Составитель О.ОтрадноТекред.Т.Фанта дакто ковецка к одпи 4/ ент"Проектная, 4 Уаго О 287/38 Хирак 10 ВНИИПИ Государственного к но делам изобретений и 113035, Иосква, %-35, Ранцемитета ССС крытийкак иаб.,орректор;С. Черни