Перемножитель электрических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G06G7/16 

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

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. изображена функциональная схема перемножитёля электрических сигналов; на фиг.2 - блок управления, вариант.

На фиг. 1 и 2 обозначены входы первого и второго сигналов-сомножителей 1 и 2, первый, второй, третий и четвертый модуляторы 3-6, демодулятор 7, блок 8 вычитания, сумматор 9, безынерционный умножитель 10, фильтр 11 нижних частот, источник 12 опорного напряжения, блок 13 управления, выход 1А, первый, второй и ; Третий выходы 15-17 блока управления мультивибратор 18, первый, второйи третий триггеры 19-21 и элемент И 22

Перемножитель электрических сигналов работает следующим образом.

Цикл работы состоит из четырех

тактов.

В первом такте его работы с блока 13 управления на управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого модуляторов 3-6 и демодулятора 7 подаются сигналы, при которых коэффициенты передачи этих блоков имеют по-пчжительное значение.

Для удобства анализа предположим, что обратная связь в перемножителе выключена, т.е. соединение выхода фильтра 11 нижних частот с входом третьего модулятора 5 отсутствует, а вход третьего модулятора 5 подключен к источнику 12 опорного.напряжения.

В первом такте работы коэффициенты передачи первого, второго, третьего и четвертого модуляторов 3-6 устанавливаются равными единице.

Во втором такте работы блок 13 управления устанавливает коэффициент передачи первого и четвертого модуляторов 3 и 6 равными минус единице, второго и Третьего модуляторов Аи 5 равными единице, а демодулятора 7с отрицательным значением.

В третьем такте работы блок 13 управления устанавливает коэффициенты передачи первого, второго, третьего и четвертого модуляторов 3-6 раными минус единице, а демодулятора 7 - с положительным значением.

В четвертом такте работы блок 13 управления устанавливает коэффициенты передачи первого и четвертого модуляторов 3 и 6 равными единице, второго и третьего модуляторов 4 и 5 раньми минус единице, а демодулятора 7 - с отрицательным значением.

Если постоянную времени фильтра 11 нижних частот выбрать много больше, чем цикл работы, то на выходе 14 действует сигнал:

J ( ,

о(1)

где - коэффициент передачи фильтра 1I нижних частот; Т - время усреднения;

b,,Ub,,

,.иЪ4 сигнал а выходе модулятора 7 соответственно в первом, втором, третьем и четвёртом тактах работы. Составляющие напряжения, имеющие разные знаки за такты работы, подавляются фильтром 11 нижних частот.

При подключении входа третьего модулятора 5 к выходу 14, т.е. при замыкании цепи обратной связи, на выходе 14 формируется сигнал

п - УУ . Ъ - йо

где и,- и - среднее значение произведения первого и второго сигналов-сомножителей; (JJ, - сигнал источника 12 опорного напряжения.

Из выражения (2) видно, что при ,выборе петлевого коэффициента передачи много большим единицы коэффициент передачи перемножителя практически не зависит от коэффициентов передачи безынерционного умножителя 10, демодулятора 7 и фильтра 11 нижних частот. При этом сигналы-сомножители могут наряду с переменными также содержать и постоянные составляющие, не снижающие точность перемножителя,

Повьшение точности достигается использованием стабилизирующих свойств отрицательной обратной связи, при увеличении глубины которой существенно ослабляется зависимость коэффициента передачи перемножителя в целом от коэффициента передачи безынерционного умножителя 10. Использование третьего и четвертого модулятора 5 и 6, синхронно работающих соответственно с вторым и третьим модулятора 1И 3 и 4, позволяет исключить с помощью фильтра 11 нижних частот в выходном напряжении перемножителя проиведения постоянной составляющей сигнала первого сигнала-сомножителя и источника 12 опорного напряжения, а также произведение постоянной составляющей сигнала второго сигнала-сомножителя и постоянного выходного напряжения и тем самым сохранить возможность перемножения пульсирующих напряжений.

Формула изобретения

Перемножи ель электрических сигналов, содержащий соединенные последовательно безынерционный умножитель демодулятор и фильтр нижних частот, выход которого является выходом перемножителя, первый и второй модуляторы, входы которых являются соответственно входами первого и второго сигналов-сомножителей перемножителя, блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго модуляторов соответственно, третий выход блока управления соединен с управляющим входом демодулятора, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены третий и четвертый модуляторы, блок вычитания, сумматор и источник опорного напряжения, причем выход первого модулятора подключен к первому входу блока вьшитания, к второму входу которого подключен выход третьего модулятора, выход блока вычитания соединен с первым входом безынерционного умножителя, к второму входу которого подключен выход сумматора, к первому и второму входам которого подключены выходы соответственно второго и четвертого модуляторов, выход источника опорного напряжения подключен к входу четвертого модулятора выход фильтра нижних частот подключен к входу третьего модулятора, первый выход блока управления соединен с управляющим входом четвертого модулятора , второй выход блока управления соединен с упра вляющим входом третьего но - дулятора.

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повьшение точности. Б перемножитель электрических сигналов, содержащий соединенные последовательно безынерционный умножитель 10, демодулятор 7 и фильтр нижних частот 11, первый 3 и второй 4 модуляторы, блок управления 13, введены третий 5 и четвертый 6 модуляторы, блок вычитания 8, сумматор 9 и источник опорного напряжения 12. Повьшение точности достигается использованием стабилизирующих свойств отрицательной обратной связи, при увеличении глубины которой существенно ослабляется зависимость коэффициента g передачи перемножителя в целом от коэффициента передачи безынерционного (Л умножителя 10. 2 ил.

15 17

16