Устройство для перемножения сигналов переменного тока

ЯО 1037277 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН С 06 6 7/1 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ветственно первого и второго ключеййинформационные входы которых соединеныс катодом выпрямительного диода, анодкоторого подключен к выходу блока. умножения с переменной крутизной, выходы первого и второго ключей соответственно через первый и второй накопительные конденсаторы соединены с шиной ну-левого потенциала, первый операционныйусилитель, выход которого подключен квходу балансировки первого информационного входа блока умножения с переменнойкрутизной, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности пере- -множения, в него введены второй операционный усилитель, третий и четвертый фнакопительные конденсаторы, дополнительный ныпрвмвтеньный ввод н масщтаввша Ярезисторы, причем выход блока умножения с переменной крутизной подключенк катоду дополнительного выпрямительного адиода, анод которого соединен с инфор-,мационными входами третьего и четвер- . 1 йффтого ключей, выходы которых соответ й (,;,")ственно через третий и четвертый накопи ффтельные конденсаторы соединены с шиной а,)нулевого потенциала, выходы первого ичетвертого ключей соответственно черезпервый и второй масштабные резйсторйподключены к инвертируюшему входу первого операционного усилителя; неинвертирующий вход которого через третий ичетвертый масштабные резисторы подключен к выходам соответственно второго итретьего ключей, выходы первого и третьего ключей соответственно через пят ишестой масштабные резисторы соединеныс неинвертируюшим входом второго операционного усилителя, инвертирувход которого через седьмой и ветстве ройс тва потенци подклю жения блока у второй Общий восьмойГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗ(56) 1. Алексеенко А. Г. и др. Применение прецизионных аналоговых НС.фРадио и связьфй 1981, с. 95-96 йрис, 3. 17 б.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 3243204/18-24,кл. С 06 6 7/16, 1981 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМНО, ЖЕНИЯ СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее блок умножения с переменной крутизной, выход которого является выходом устройства, а первый и второй информационные входы являются соотнно первым и вторым входами уст, первый и второй регулировочные .ометры, первые выводы которыхчены к шине положительного напряпитания и к первому входу питаниямножения с переменной крутизной,вывод первого регулировочногопотенциометра соединен с шиной отрицательного напряжения питания и с вторымвходом питания блока умножения с переменной крутизной, вход балансировки выходно,- го каскада которого соединен со среднимвыводом первого регулировочного потенциометра, второй и средний выводы второго регулировочного потенциометра подключены к входу установки масштабаблока умножения с переменной крутизной,ограничитель, вход которого соединен спервым информационным входом блокаумножения с переменной крутизной, прямой и инверсный выходы ограничителяподключены к управляющим входам соотТЕНИЯ;е.ъъамгъж,йъсГ;ий,йюЪ;С.рдь 31037277 5 10 15 20 25 30 35 резисторы подключен к выходам соответственно второго и четверт,то ключей,управляющие входы третьего и четвертогоключей соединены соответственно с прямым и инверсным выходами ограничителя,1Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислителыж 1 х машинахизвестно устройство для перемножения сигналов переменного тока содержащее схему умножения с переменной крутизной и операционные усилители 1 1.Это устройство характеризуется относительно малой точностью перемножения,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройст во для перемножения сигналов переменного тока, содержащее блок умножения с переменной крутизной, ограничитель, регулнровочные потенциометры, выпрями- тельный диод, операционный усилитель, ключи, выход блока умножения с переменной крутизной подключен к входу ог , раничителя, прямой и инвертирукяций выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго ключей, выходы которых соответственно через первый и второй накопительные конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала 21.Недостатком известного устройства является низкая точность перемножения, обусловленная появлением гармонической составляющей с частотой, равной частоте сигнала, подаваемого на первый вход устройства.Целью изобретения является повыше ние точности перемножения.Бель достигается тем что устройство для перемножения сигналов переменного тока, содержащее блок умножения с переменной крутизной, выход которого является выходом устройства, а первый и второй информационные входы явпяются соответственно первым и вторым входами устройства, первый и второй регулировочные потенциометры, первые выводы которых подключены к шине положительного напряжения питания и к первому входу питания блока умножения с перевыход второго операционного усилителя подключен к входу балансировки второго информационного входаблока умножения с переменной крутизной,2менной крутизной, второй вывод первого регулировочного потенциометра соединен с шиной отрицательного напряжения пиЬтания и с вторым входом питания блока умножения с переменной крутизной, вход балансировки выходного каскада которого соединен со средним выводом первого регулировочного потенциометра, второй и средний выводы второго регулировочного потенциометра подключены к входу установки масштаба бпока умножения с переменной крутизной, ограничитель, вход которого соединен с первым информационным входом блока умножения с переменной крутизной, прямой и инверс ный выходы ограничителя подключены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, информационные входы которых соединены с катодомвыпрямительного диода, анод которого подключен к выходу блока умножения спеременной крутизной, выходы первогои второго ключей соответственно черезпервый и второй накопительные конденсаторы соединены с шиной нулевого потенциала, первый операционный усилитель,выход которого подключен к входу балансировки первого информационного входаблока умножения с переменной крутизной,введены второй операционный усилитель,третий и четвертъФ накопительные конденсаторы, дополнительный выпрямитель ный диод и масштабные резистори, причем выход блока умножения с переменной крутизной подключен к катоду дополнительного выпрямительного диода, анодкоторого соединен с информационными входами третьего и четвертого ключей,выходы которых соответственно через тре-40 тий и четвертыйнакопительн;ые конденсаторы соединены с шиной нулевого потенциала, выходы первого и четвертого ключей соответственно через первый и второймасштабные резисторы подключены к ин 45 вертирующему входу первого операционного усилителя, неинвертирующий вход77 3 10372которого через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходам соответственно второго и третьегоключей, выходы первого и третьего ключей соответственно через пятый и шестоймасштабные резисторы соединены с неипвертирующим входом. второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого через седьмой и восьмой резисторы подключен к вйходам соответственно 10второго и четвертого ключей, управляющие входы третьего и четвертого ключейсоединены соответственно с прямым иинверсным выходами ограничителя, выход второго операционного усилителя 15подключен к входу балансировки второгоинформационного блока умножения с переменной крутизной.На фиг. 1 дана функциональная схемапредложенного устройства для перемно- р 0жения сигналов переменного тока; нафиг, 2 временные диаграммы работыустройства.Устройство содержит блок 1 умноже",ния с переменной крутизной, первый 2 и 25второй 3 регулировочные потенциометры,ограничитель 4, вьшрямительный диод 5,дополнительный выпрямительный диод 6,первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 ключи, первый 11, второй 12,третий 13 и четвертый 14 накопительные конденсаторы, шину 15 нулевого по-,тенциала, первый 16, второй 17, третий18, четвертый 19, пятый 20, шестой21, седьмой 22 и восьмой 23 масштабные резисторы, первый 24 и второй 2535усилителя, шины 26 и 27 положительногои отрицательного напряжения соответственно, первый 28 и второй 29 входы и выход 30 устройства.40Устройство перемножения сигналовпеременного тока работает следукпцимобразом,На первой 28 и второй 29 входы подаются перемножаемые напряжения(фиг. 2 в). При этом для наглядностина фиг. 2 в в течение первого периода 50первого входнсц о напряжения показановыходное напряжение при отсутствии погрешности; в течение второго периодавыходное напряжение при наличии напряжения смещения по первому информационному входу блока 1 умножения с переменной крутизной, а в течение третьегопериода - выходное напряжение при наличиц напряжения смешения по второму ин: формационному входу.На выходах ограничителя 4 формируювся противофаэные прямоугольные напря- . жения (фиг. 2 г, д). На фиг. 2 е изображено напряжение на катоде выпрямительного диода 5, а на фиг. 2 ж на аноде до полнительного выпрямительного диода 6,Через замкнутые первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 ключи, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый14 накопительные конденсаторы заряжаюъ. ся до амплитудного значения подаваемых на них напряжений (фиг. 2 э, и, к, л, м ). Эти напряжения через соответсжующне первый 16, второй 17, трешй 18, четвертый 19, пятый 20, шестой 21, седьмой 22 и восьмой 23 масщтабные резисторы поступают на первый 24 и второй 25 операционные усилители. Напряжения на входах первого 24 и второго 25 операционкых усилителей показаны на фиг. 2 м, н, о, п, В результате второй операционный усилитель 25 формирует напряжеЗие (фиг. 2 р), предназначенное для компенсации напряжения смещения по второму информационному входу блока 1 умном жения с переменной крутизной.Первый операционный усилитель 24 формирует напряжение (фиг. 2 с), предназначенное только для компенсации напряжения смещения по первому информационному входу блока 1 умножения спе ременной крутизной.Иэ фиг. 2 м, н, о, п видно, что в течение первого периода перемножаемого напряжения на первом входе 28, напряжения на неинвертируюшем и инвертирующем входах первого 24 и второго 25 операционных усилителей одинаковы, сле- .довательно,. их выходные напряжения равны.нулю (фиг. 2 р, с), т. е. при отсутствии погрешности входных напряжений, компенсирующие напряжения, необходимые для балансировки первого и второго информационных входов блока 1 умножения с переменной крутизной, разны нулю.При наличии напряжения смещения по первому информационному входу (в тече ние второго периода первого перемножаемого напряжения) напряжения на обоф их входах второго операционного усилителя 25 одинаковы и, следовательно, его выходное напряжение равно нулю, а напряжения на входах первого операционного усилителя 24 в течение этого периода различны, поэтому на выходе первого операционного усилителя 24 формируется3 1037277 6 компенсирующее напряжение, которое при на вход балансировки второго информакладывается к входу балансировки пер- ционного входа блока 1 умножения с певого информационного входа блока 1 ум ременной крутизной. ножения с переменной крутизной. Если Таким образом, комненсируюшие напряимеется напряжение смещения по второмужения зависят от характера погрешности информационному входу (третий период напряжения на выходе 30 и формируются первого перемножаемого напряжения автоматически первым 24 и вторым 28 фиг. 2 в), то напряжения на входах перво- операционными усилителями, что повыго операционного усилителя 24 стано-шает точность перемножения, вятся одинаковыми, а напряжения на вха О По сравнению с известным устройством1 ОФюх второго операционного усилителя 25- предложенное устройство перемножения различными, позтому на выходе второго сигналов переменного тока обладает пооперационного, усилителя 25 формируется вым качеством - более высокой точносжв компенсирующее напряжение, действующее перемножения.Тираж 706ИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская одписноеР