Четырехквадрантное множительное устройство Советский патент 1983 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналого вых вычислительных машинах. Известно множительное устройство содержащее генератор напряжения тре угольной формы, блок сравнения, ам литудный модулятор 1. Однако устройство может работать с напряжением только одной полярнос ти. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является четырехквадрантное множительное устройство, содержащее источник напряже ния прямоугольной формы, формирователь напряжения треугольной формы, мacштaбныв :резисторы, ключевые тран зисторы С21. Недостатком этого устройства явл ются сложность функциональной схемы и применимость лишь для перемножени переменных напряжений прямоугольной формы. Цель изобретения - упрощение и расширение вида перемномсаёмых напряжений. Поставленная цель достигается тем что в четырехквадрантное множительное устройство, содержащее соединенные последовательно источник напряжения .прямоугольной формы и формирователь напряжения треугольной формы, к выходу которого подключен первый вывод первого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго масштабного резистора второй вывод которого является входом первого сомножителя устройства, первый и второй ключевые транзисторы эмиттеры которых объединены, выходной фильтр, введены ограничительные диоды и токозадающие резисторы,причем базы первого и второго ключевых транзисторов подключены к первому выводу второго масштабного резистора, к коллектору первого ключевого транзистора подключен анод первого ограничительного диода, к коллектору второго ключевого транзистора под ключен катод второго ограничительного диода,катод первого ограничительного диода соединен с анодом третьего ограничительного диода, катод которого через первый токозадакя-шй резистор подключен к игане нулевого потенциала и эмиттеру первого ключевог транзистора, анод второго ограничител ного диода соединен с катодом четвер того ограничительного диода, анод которого через второй токозадаюций резистор подключен к шине нулевого потенциала, катод первого ограничительного, диода соединен с первым входе выходного фильтра и с первым выводом третьего токозадающего резистора, второй вывод которого соеди leH с первым выводом четвертого токозадающего резистора, второй вывод которого подключен к аноду вто- , рого ограничительного диода и к второму входу выходного фильтра, первый вывод четвертого токозадаюуего резистора является входом второго сомножителя устройства. На фиг.1 изображена функциональная схема четырехквадрантного множительного устройства на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. Устройство содержит источник 1 напряжения прямоугольной формы, формирователь 2 напряжения треугольной формы, первый 3 и второй 4 масштабные резис{горы, первый 5 и второй б ключевые транзисторы разного типа проводимости, первый, второй, третий и четвертый ограничительные диоды 7-10, первый, второй, третий и четвертый токозадающие резисторы 11-14, выходной фильтр 15. Кроме того, на фиг.1 обозначены шина 16 нулевого потенциала, вход 17 первого сомножителя устройства/ вход 18 второго сомножителя устройства, .выход 19 устройства. Четырехквадрантное множительное устройства работает следующим образом. При наличии напряжения на входе 18 второго сомножителя.устройства и работающем источнике 1 напряжения прямоугольной формы на входах выходного филь,тра 15 формируется переменное напряжение. STO обусловлено тем, что если второе перемножаемое напряжение положительно, то при замкнутом (открытом) втором ключевом транзисторе б входной ток выходного фильтра 15 протекает от его первого входа к второму. В следующий полупериод коммутирующего напряжения, когда второй ключевой транзистор 6 разомкнут (закрыт) , ток по входам фильтра 15 протекает в противоположном направлении. Токи в обоих направлениях равны, поскольку для данной полярности напряжения второго сомножителя второй токозадающий резистор 12 и первый ключевой транзистор 5 отключены ограничительными диодами 10 и 7. Поэтому напряжение на выходе 19 равно нулю. При другой полярности напряжения на входе 18 устройства процессы в устройстве аналогичны, но при этом работает транзистор 5, а токозадаю-. ий резистор 11 и транзистор б отключены диодами 8 и 9. При появлении напряжения на входе 17 ервого сомножителя устройства в резульате его суммирования с напряжением реугольной формы, напряжение, комутирующее транзисторы 5 и 6, имеет остоянную составляющую. Поэтому амкнутое и разомкнутое состояния раотающего для данной полярности клкзчевого транзистора разные по времени

{фиг.2г).

Такой характер работы ключевых транзисторов. 5 и 6 создает постоянную составлякмцую на входе выходного фильтра 15 {фиг,2д). Напряжение на выходе 1.9 пропорционально величине напряжения второго сомножителя, действующего на входе 18, а вследствие модуляции по ширине коммутирующих импульсов и величине напряжения второго

сомножителя, действующего на входе 17. Полярность соответствует правилу знаков алгебраического произведения (фиг.2с, б , с ) .

Предлагаемое чётыркхквадраИтное множительное устройство по сравнению с известным характеризуется новым качеством - более простой функциональной схемой и возможностью работы с перемножаемыми напряжениями произвольной формы.

%

ППЛЛ-ипПГШ

е