Перемножитель низкочастотных сигналов Советский патент 1984 года по МПК G06G7/16 

111 Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известен перемножитель сигналов, содержащий широтно-импульсный и амплитудно-импульсньй модуляторы, фильт нижних частот 13. Недостатком перемножителя являетс невысокая точность работы. Наиболее близким к предложенному является перемножитель низкочастотны сигналов, содержащий формирователь суммы и разности перемножаемых сигна лов, соединённые последовательно вычитающую схему, синхронный детектор, фильтр нижних частот, выход которого является выходом перемножителя,первы и второй переключатели, первый вход первого переключателя соединен с втр рым входом второго переключателя и с первым выходом формирования суммы и разности перемножаемых сигналов,второй выход которого соединен с первым входом второго и с вторым входом пер вого переключателей, вькоды которых через соответствующие квадраторы подключены к входам вычитающей схемы управляющие входы первого и второго переключателей и синхронного детектора соединены с выходом генератора коммутирующего напряжения 2 }. Недостаток устройства - невысокая точность работы вследствие ошибки, вносимой вычитающей схемой. Целью изобретения является повыше ние точности работы. Поставленная цель достигается тем что в перемножитель низкочастотных сигналов, содержащий сумматор, первый И второй входы которого являются входами соответственно первого и второго сигналов-сомножителей, выход сумматора подключен к первому входу первого переключателя, второй переключатель, выход которого подключен к входу квадратора, соединенные последовательно синхронный детектор и фильтр нижних частот, выход которого является выходом перемножителя, генератор коммутирующего напряжения, выход ко торого соединен с управляющими входами синхронного детектора и первого переключателя, введены делитель частоты и ключ, причем первьш вход сумматора соединен с вторым входом пер вого переключателя, выход которого подключен к первому входу второго переключателя, второй вход сумматора 4 соединен с входом ключа, выход которого подключен к второму входу второго переключателя, вькод квадратора соединен с входом синхронного детектора, выход генератора коммутирующего напряжения соединен с управляющим входом ключа и с входом делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу второго переключателя. На чертеже представлена функциональная схема предложенного перемножителя низкочастотных сигналов. Перемножитель содержит сумматор 1, первый переключатель 2, ключ 3, второй переключатель 4, квадратор 5, синхронный детектор 6, Фильтр 7 нижних частот, генератор Зчсоммутирующего напряжения, делитель 9 частоты, входы 10 и 11 первого и второго сигналов-сомножителей и выход 12 перемножителя. Перемножитель низкочастотных сигналов работает следующим образом. Сигналы-сомножители с первого и второго входов 10 и 11 и их сумма через первый переключатель 2, ключ 3 и второй переключатель 4 периодически с частотой коммутации, задаваемой с генератора 8 коммутирующего напряжения, поступают на квадратор 5. На выходе делителя 9 частоты частота коммутирующего сигнала вдвое ниже частоты сигнала генератора 8 коммутирующего напряжения. В первую четверть периода частоты выходного сигнала делителя 9 частоты сумма перемножаемых сигналов через первый вход первого переключателя 2 и первый вход второго переключателя 4 поступает на квадратор 5. Во вторую четверть периода выходного сигнала делителя 9 частоты через второй вход первого переключателя 2 и первый вход второго переключателя 4 на квадратор 5 поступает парвый сигнал-сомножитель со входа 10. В третью четверть периода сигналы на квадратор 5 непоступают. В последнюю четверть периода частоты выходного сигнала делителя 9 частоты на квадратор 5 через ключ 3 и второй вход второго переключателя 4 поступает второй сигнал-сомножитель со входа 11. С выхода квадратора 5 напряжение поступает на синхронный детектор 6, а с него - на фильтр нижних частот 7. Частота сигнала генератора 8 коммутирующего напряжения выбирается такой, чтобы фильтр 7 нижних частот в остаточной степени для заданной точности перемножения подавлял составляющие комбинационных частот вблизи частоты коммутации и ее гармоник и существенно не искажал полезньй сигнал в полосе, определяемой сектором произведения сигналов-сомножителей. В этом случае напряжение на выходе 12 равно

где -11 2 напряжение сигналов-сомножителей.

При использовании перемножителя в качестве синхронного детектора, когда измеряется только постоянная соетавляющая произведения, частотньй диапазон входных сигналов может быть существенно расширен в области высоких частот в результате снижения требования к соотношению частот коммутации и сигнала. При этом частота коммутации может быть выбрана ниже частоты входных сигналов, но в этом случае снижается быстродействие перемножителя.

. ч.

По сравнению с устройством-прототипом предложенный перемножитель низкочастотных сиг;налов обладает более высокой точностью работы благодаря исключению из его состава вычитающей схемы.

ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий сумматор, первый и эторой входы которого являются входами соответственно первого и второго сигналов-сомножителей, выход сумматора подключен к первому входу первого переключателя, второй переключатель, выход которого подключен к входу квадратора, соединенные последователь но синхронный детектор и фильтр нижних частот, выход которого является выходом перемножителя, генератор коммутирующего напряжения, выход которого соединен с управляющими входами синхронного детектора и первого переключателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены делитель частоты и ключ, причем первый вход сумматора соединен с вторьм входом первого переключателя, выход которого подключен к первому входу второго переключателя, второй вход сумматора соединен с входом ключа, вьшод которого подключен к второму входу (Л второго переключателя, выход квадратора соединен с входом синхронного детектора, выход генератора коммутирующего напряжения соединен с управляющим входом ключа и с входом делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу второго переключателя.