Множительное устройство Советский патент 1984 года по МПК G06G7/161 

« Изобретение относится к электриче КИМ вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вьиислительных маптнах. Известно множительное устройство с ипгоотно-импульсным и a fflJIИтyднoи fflyльcным преобразованием сигналов, содержащее широтно-импульсный модулятор, интегратор, релейный элемент и амтлитудно-импульсный юдyлятop L Однако устройство характеризуетсй низкой надежностью работы, Наиболее близким к иредложенному является множительное устройство, со соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный эл мент, амллитудный модулятор, выкод которого соединен с входом выходного фильтра, выкод релейного элемента подключен к первому входу сумматора, второй вход, которого является входом первого сиг нала--сомножителя, второй вход амплитудного модулятора -является входом второго сигнала-сомножителя 2 . Нед-остатком известного устройства является певозможность непрерывного контроля работоспособности. Цель изобретения - повышение достоверности вычислений путем обеспечения непрерьгвного контроля работосп собиости. Поставленная цель достигается тем что 3 мнолчительное устройство, содержащее соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный элемент, амплитудньй модулятор, выхо релейного элемента подключен к первоьгу входу сумматора, второй вход которого является входом первого сиг нала-сомножителя, введены элемент НЕ, первый и второй делитеши частоты, первьй и второй выпрямители, пер вый, второй и третий пропор1щонально дифференцирующие блоки, элемент И, ключ и дополнительный сзмматор, причем вькод релейного элемента через элемент НЕ подключен к входу первого пропортдиЬнально-г-дафференцирующего блока,выход которого соединен с пер вым входом дополш-ггельного сумматора второй вход которого является входом второго сигнала-сомножителя, выход дополнительного сумматора подключен к второму входу амплитудного модулятора, выход которого соединен с входом первого делителя частоты и входо ключа, выход которого является вько592дом устройства, выход первого делителя частоты через последовате, соединенные второй пропорщ-гональнодифференциругощий блок и первый выпряь-мтель подключен к первому входу элемента И. выход которого сое,ЦП иен с управляющим входом кл)оча, вьссод nep-j вого пропордионально-дифференцирующего блока через соединенные последовательно второй делител-ь частоты, третий пр опорционал ьно -диффер ен.1 ирую1ций блок и второй выпрямитель подключен к второму входу элемента И, На фиг, 1 изображена функциональпая схема предложенного мно;кительного устройства, на фиг. 2 и 3 - временные диаграм-ш сигналов. Устройство содержит сумматор 1, интегратор 2, релейньш элемент 3,. аАШлитуд 1ый модулятор 4, дополнительный сумматор 5, элемент НЕ 6. первый; второй и т.ретий nponopujioнально-дифферендируюо1г1е блоки .7-9, первый и второй де;аители 10 и 11 частоты первый и второй вьшряг-сители 12 и 13, ключ 14, элемент И 15, входы 16 и 17 первого и второго сигналов-сомнозкителей и вькод 18. Устройство работает следующим образом. Сумматор 1; интегратор 2 и релейный элемент 3 образуют автоколебательный каскад с частотно-широтнонгшульсной модуляц1-1ей. Релейный элемент 3 имеет неинвертирующую петлю гистерезиса и симметричные относительно нулевого уровня пороги переключения ±b. При отсутствии сигнала на входе 16 выходные иьтульсы релейного элемента 3 (фиг. 2а) имеют -г/левое среднее значеьше, Пилообразньй сигнал развертки на выходе интегратора2 симметричен относительно нуля, а его a fflлитyдa ограничена порогами переключения релейного элемента 3 (фиг. За). Наличие первого сигнала-сомно: лтеля на входе 16 вызывает изменение производной выходного сигнала интегратора 2 (фиг. 26), в результате чего изменяется частота и скважность кьшульсов на выходе релейного элемента 3 постоянная составляющая которых за период автоколебаний достигает уровня, пропорционального первому сигналу-сомножителю. в aNsn.nHTyAHOM модуляторе 4 выходной сигнал релейного элемента 3 ограничивается по амплитуде на уровне второго сигнала-сомножителя (фиг.2в,г В результате постоянная составляющая выходных импульсов амплитудного модулятора 4 пропорциональна произведению первого и второго сигналовсомножителей . Первый и второй делители 10 и 11 частоты управляются выходными сигналами амплитудного модулятора 4 и пер вого пропорционально-дифференцирующего блока 7.. При этом на выходах ервого и второго делителей 10 и 11 частоты формируются биполярные сигналы типа меандр со средним нулевым значением (фиг, 2 и, к), частота которого вдвое ниже частоты автоколебаний , Параметры второго и третьего, пропорционально-дифференцирующих, блоков 8 и 9 выбираются такиь-и, чтобы передать на первый и второй выпряьители 12 и 13 переменную составляющую выходных сигналов первого и второго делителей 10 и 11 частоты с шнимaль ными искажениями (фиг. 2 л,м). С помощью первого и второго вь пpя D тeлeй 12 и 13 сигнал выпрямляется и фильт руется (фиг. 2 н,о). Таким образом, наличие на выходах первого и второго выпрямителей сигналов свидетельствует о работоспосо ности автоколебательного каскада. Элемент НЕ 6, первьй пропорционал но-дифференцирумций блок 7 и дополнительный сумматор 5 формируют тестовый сигнал, свидетельствующий о ра ботоспособности устройства при нуле вом значении второго сигнала-сомножителя. С помощью дополнительного сумматора 5 тестовый сигнал с выхо- да первого пропорционально-дифферен цирующего блока 7 суммируется с вто рым сигналом-сомножителем и подаетс на амплитудный модулятор 4. Когда второй сигнал-сомножитель отличен от нуля (фиг. За), переключение первого делителя 10 частоты (фиг. Зг) происходит с помощью выхо ного сигнала амплитудного модулятор 1 59 4 (фиг. 36). Знаки выходных импульсов релейного элемента 3 (фиг. 2а,б) и первого пропорционально-дифференцирующего блока 7 (фиг. 2ж, з и фиг.Зв) противоположны, поэтому выходной сигнал амплитудного модулятора 4 (фиг. Зб) не имеет выбросов амплитуды на фронтах. Первый и второй делители 10 и 11 частоты имеют порог чувствительности с (фиг. 36), поэтому до момента времени (фиг. Зб) переключение первого делителя 10 частоты производится выходным сигналом a fflл iтyднoгo модулятора 4. С момента времеш t,, когда величина второго сигнала-сомножителя меньше порога с (фиг. 3 а,б), первый делитель 10 частоты син:хронизируется с ВЫХОДНЫМ импульсами первого пропорцнонально-дифференцирующаго блока 7 (фиг. Зб,в), амплитуда которых превышает порог С. Таким образом, независимо от уровня второго сигнала-сомножителя на j выходе первого вьтгряьштеля 12 формируется сигнал (фиг. Зе), который свидетельствует о работоспособности устройства. При наличии сигнала на выходе элемента И 15 ключ 14 замыкается и сигнал с выхода амплитз дного модулятора 4 проходит на выход 18. Если нарушается работа автоколебательного каскада, то сигнал на выходе a mлитyднoгo модулятора 4 принимает фиксированное значение, что влечет за собой фиксацию сигнала на выходах первого и второго делителей 10 и 11 частоты. Учитывая, что коэффициент передачи второго и третьего пропорционально-дифференцируннцих блоков 8 и 9 для постоянной составляющей бесконечно мал, выходной сигнал первого и второго выпрямителей 12 и 13 уменьшается до нуля. В результате ключ 14 размыкается. Таким образом, в .отличие от известного в предложенном множительном устройстве осуществляется пепрерывньй контроль работоспособности, и в случае неисправности устройство отключается от цепи нагрузки.

Фаг./

МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный элемент, амплитудный модулятор, выход релейного элемента подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является -входом первого сигнала-сомножителя, отличающеес я тем, что, с целью повышения дос товерностн вычислений путем обеспечения непрерьгеного контроля работоспособности, в него введены элемент НЕ, первый и второй делители частоты, первый и второй выпрямители, первый. второй и третий пропорционально-дифференцирующие блоки, элемент И, ключ, и дополнительный сумматор, причем выход релейного элемента через элемент НЕ подключен к входу первого пропорционально-дифференцирующего блока, выход которого соединен с первым входом дополнительного сумматора, второй вход которого является входом второго сигнала-сомножителя, выход дополнительного сумматора подключен к второму входу амплитудного модулятора, выход которого соединен с входом первого делителя частоты и входом ключа, выход которого являет-, i ся выходом устройства, выход первого делителя частоты через последова(Л тельно соединенные второй пропорционально-дифференцирующий блок и пер- С вьй вьтрямитель подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход первого пропорционально-дифференцирующего блока через соединенные последовательно, второй делитель частоты, третий пропорционально-дифференцирующий блок и второй выпрями: :л |рель подключен к второму входу элемента И, ;о

t

Я

О

К К k К КJ п

о

Г Г Г

гг v V

t О

i О

t о

t о

t 0

О

Ф(/г.2

tvi