Устройство для перемножения сигналов переменного тока Советский патент 1983 года по МПК G06G7/16 

резисторы подключен к выходам соот- ветстиенно второго и четвертого ключей, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с прямым и инверсным выходами ограничителя,

выхоа второго операционного усилителя подключен к вхоау балансировки второго информационного входа блока умножения с переменной крутизной.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМНО,ЖЕНЙЯ СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, соде1 кащее блок умножения с переменной крутизной, выход которого является, выходом устройства, а первый и второй информационные входы являются соответственно первым и вторым входами ус-рройства, первый и второй регулировочные . потенциометры, первые выводы которых подключены к шине положительного напр51жения питания и к первому входу питания блока умножения с переменной крутизной, второй вывод первого регулировочного потенциометра соединен с шиной отрицательного напряжения питания и с вторым входом питания блока умножения с переменной крутизной, вход балансировки выходно.го каскада которого соединен со средним вьтодом первого регулировочного потенциометра, второй и средний вьшоды второго регулировочного потенциометра подключены к входу установки масштаба блока умножения с переменной крутизной, ограничитель, вход которого соединен с первым информационным входом блока умножения с переменной крутизной, прямой и инверсный выходы ограничителя подключены к управляющим входам соответственно первого и второго , информационные входы которых соединены с катодом выпрямительного диода, анод которого подключен к выходу блока, умножения с переменной крутизной, выхо ды первого и второго ключей соответ ствекно через первый и второй накопительные конденсаторы соединены с шиной нулевого потенциала, первый операционный усилитель, выход которого подключен к входу балансировки первого информационного входа блока умножения с переменной крутизной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности перемножения, в него введены второй операционный усилитель, третий и четвертый накопительные конденсаторы, пополнительный вьшрямительный диод и масштабные резисторы, причем выход блока умножения с переменной крутизной подключен к катоду дополнительного вьшрямительного диода, анод которого соединен с инфор-. | мадионными входами третьего и четвертого ключей, выходы которых соответ СО ственно через третий и четвертый накопительные конденсаторы соединены с шиной ю « нулевого потенциала, выходы первого и четвертого ключей соответственно через первый и второй масштабные peaiicropibi подключены к инвертирукнцему входу пер1ВЮГО операционного усилителя, неинвертарующий вход которого через третий и четвертый масштабные резисторы подсипо чен к выходам соответственно второго н .i третьего ключей, выходы первого и третьего ключей соответственно через пятили к шестой масштабные резисторы соепияены с неинвертируюшим входом второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого через седьмой и восьмой

1

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах..

Известно устройство для перемножения сигналов переменного тока, содержащее схему умножения с переменной крутизной и операционные усилители J .

Это устройство характеризуется относительно малой точностью перемножения,

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройст во для перемноже1гая сигналов переменного тока, содержащее блок умножения с переменной крутизной, ограничитель, регулировочные потенциометры, вьтрямителыш1й диод, операционный усилитель, iuD04n, выход бпока умножения с переменной крутизной подключен к входу ог, раничителя, прямой и инвертируютций выходы которого соед1шены с управляющими входами первого и второго ключей, вькоды которых соответственно через первый и второй накопительные конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала С 2 3.

Недостатком известного устройства является низкая точность перемножения, обусловленная появлением гармонической составляющей с частотой, равной частоте сигнала, подаваемого на первый вход устройства.

Целью изобретения является повышение точности перемножения.

Цель 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 являются соответственно первым и вторым входами устройства, первый и второй регулировочные потенциометры, первые выводы которых подключены к щине положительного напряжения питания и к первому питания блока умножения с переменной крутизной, второй вьгоод первого

-регулировочного потенциометра соединен с щиной отрицательного напряжения питания и с вторым входом питания бло5 ка умножения с переменной крутизной, вход балансировки выходно о каскада которого соединен со средним выводом первого регулировочного потенциометра, второй и средашй выводы второго регу-0 лировочного потенциометра подключены к Еходу установки масштаба блока умножения с переменной крутизной, ограничитель, вход которого соединен с первым информационным входом блока умножения

15 с переменной крутизной, прямой и инверсный выходы ограничителя подключены к управляющим входам соответственно первого и B-joporo ключей, информационные входы которых соединены с катодом

20 вьшрямительного диода, анод которого подключен к выходу бпока умножения с переменной крутизной, выходы первого и второго ключей соответственно через первый и второй накопительные конденса5 торы соединены с шиной нулевого потенциала, первый операционный усилитель, выход которого подключен к входу балансировки первого информационного входа блока умножения с переменной крутизной,

0 введены второй операционный усилитель, третий и четвертый накопительные конденсаторы, дополнительный вьшрямитель«ь кый диод и масштабные резисторы, причем выход блока умножения с переменной

5 крутизной подключен к катоду дополнительного вьшрямительного диода, анод которого соединен с информахйюнными входами третьего и четвертого ключей, выходы которых соответственно через тре0 тий и четвертый накопительные конденсаторы соединены с шиной нулевого потенциала, выходы первого и четвертого ключей соответственно через первый и второй масштабные резисторы подключены к инJ вертирующему входу первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходам соответственно второго и третьего ключей, выходь первого и третьего ключей соответственно через пятый и шестой масштабные резисторы соединены с нештертирующим входом второгч) операцион ного усилителя, инвертирующий вход которого через седьмой и восьмой резисторы подключен к В1;&содам соответственн второго и четвертого ключей, управляющие входы третьего и четвертого ключей с:оединекы соответственно с прямым и инверсным выходами ограничителя, выход второго операционного усилителя подключен к входу балансировки второго информационного блока умножения с пере менной крутизной. На фиг. 1 дана функциональная схема предложенного устройства для перемножения сигналов переменного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит блок 1 умноже ния с переменной крутизной, первый 2 и второй 3 регулировочные потенциометры, ограничитель 4, выпрямительный диод 5, дополнительный выпрямитвльщ 1й диод 6, первый 7, вторсЛ 8, третий 9 и четвертый 10 ключи, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 накопительные конденсаторы, шину 15 нулевогЬ потенциала, пфвый 16, второй 17, третий 18, четвертый 19, пятый 20, шестой 21, седьмой 22 и восьмой 23 масштабные резисторы, первый 24 и второй 25 усилителя, шины 26 и 27 положительног и отрицательного напряжения соответств но, первый 28 и второй 29 входь и выход 30 устройства. Устройство перемножения переменного тока работает следующим образом. На первой 28 и второй 29 входы подаются перемножаемые напр51жения |(фиг. 2а, б). На выходе 30 формируется напряжение --результат перемножения (фиг. 2в). При этом для наглядности на фиг, 2в в течение первого периода первого входного напряжения показано выходное напряжение при отсутствии погрешности, в течение второго периода выходное напряжение при наличии напряжения смещения по первому информацион ному входу блока 1 умножения с переме шой крутизной, а в течение третьего периода - выходное напряжение при нали ип напряжения смешения по второму информационному входу. На выходах ограничителя 4 фор ируют ся противофазные прямоугольные напряжения (фиг. 2г, д). На фиг. 2е нзоб ражено напряжение на катоде вьтрямителъного диода 5, а на фиг. 2ж на аноде дополнительного выпрямительного диода 6. Через замкнутые первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 1О ключи, первый 11, второй 12, третий . 13 и четвертый 14 накопительные конденсаторы заряжают ся до амплитудного значения подаваемых на них напряжений (фиг. 2з, в, к, л, м ). Эти напряжения через соответствующие первый 16, второй 17, третий 18, чет вертый 19, пятый 2О, шестой 21, седьмой 22 и восьмой 23 масщтабньге резисторы поступают на первый 24 и второй 5 операционные усилители. Напряжения на входах первого 24 и второго 25 опе- рационных ус 1лителей показаны на фиг. 2 м, н, о, п. В результате второй операционный усилитель 25 формирует напряжение (фиг. 2р), предназначенное для компенсации напряжения смещения по второму информационному входу блока 1 умно .жения с переменной крутизной. Первый операционный усилитель 24 формирует напряжение (фиг. 2с), предназначенное только для компенсации напряжения смещения по первому информационному входу блока 1 умножения с пе ременной крутизной. Из фиг. 2м, н, о, п видно, что в течение первого периода перемножаемого напряжения на первом входе 28, напряжения на не1швертируюшем и инвертирующем входах первого 24 и второго 25 операционных усилителей одкнаковы, еле- . донательно,. их выходные напряжения равны.нулю (фиг. 2р, с), т. е. при OTcyTCTw вии погрешности входных напряжений, компенсирующие напряжения, необкодимые для балансировки первого и второго информационных входов блока 1 умножения с переменной крутизной, равны нулю. При наличии напряжения смещения по первому информационному входу (в течение второго периода первого перемножаемого напряжения) напряжения на обо их входах второго операционного усилителя 25 од1шаковы и, следовательно, его выходное напряжение равно нулю, а напряжения на входах перевого операционного усилителя 24 в течение этого периода различны, поэтому на выходе первого операционного усилителя 24 формируется компенсирутащв© напряжеаше, которое прикладывается к входу балансировки первого инфор.«аи ионного входа блока 1 умножетш с переменной крутизной. Если имеется напряжение смещения по второму Ю1формационн Лу входу (третий период первого перемножаемого напряжения фиг. 2в), то напря кеыия на входах первого операиио1Шого усилителя 24 становятся одинаковыми, а напряжения на вж «вах второго операционного усилителя 25 - различными, поэтому на выходе второго операционного, усилителя 25 формируется компенсирующее напряжение, действующее на вход балансировки второго информационаого входа блока 1 умножения с переменной крутизной. Таким образом, компенсируклоде налр жения згшисят от характера погрешноств напряжения на выходе 30 и формируются автоматически первым 24 и вторым 25 операционными усилителями, %то повььшает точность перемножения. По сравнению с известным устройством предложенное устройство перемножения сигналов переменного тока обладает новым качеством - более высокой точностью перемножения.

/

TUf

ТЦ

Til

7/г ТЛ7

IT

VjJ

1

s/ir гтsiiT ут

/LAU

/А

-X I

,

F

F

r V

JT

v

гг

iT

JT

f

гт

3T

3T

iT