Перемножитель сигналов Советский патент 1987 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и радиотехнике и может быть использовано для преобразования электрических сигналов в радио технических устройствах различного назначения, в частности, в качестве амплитудного модулятора, смесителя, синхронного детектора, фазового детектора, каскада с регулируемым коэффициентом усиления, коммутатора, а также может использоваться в составе балансного и однополюсного смесителей.

Цель изобретения - повышение точности перемножения, заключающееся в реализации параметрического перемножения двух сигналов без образования побочных нежелательных составляющих на выходе перемножителя.

На фиг. 1 дана функциональная схема перемножителя сигналов; на фиг. 2 - то же, вариант.

На фиг. 1, 2 обозначены фазоин- вертор 1, дополнительный фазоин- вертор 2, с первого по девятый источники 3-11 тока, с первого по восьмой отсекающие диоды 12-19, первая 20 и вторая 21 шины питания, вход 22 первого сигнала-сомножителя, вход 23 второго сигнала-сомножителя, выход 24, дополнительный выход 25, шина 26 нулевого потенциала.

Перемножитель работает следующим образом.

Под действием второго сигнала-сомножителя с входа 23 на втором выводе пятого источника 7 тока формируется сигнал, который поступает на первый мост, образованный отсекающими диодами 12-15, и на второй мост, образованный отсекающими диодами 16-19 Выходной сигнал (ток) пятого источника 7 тока распределяется между двумя мостами, которые с соответствую- 1ЦИМИ источниками токов образуют первый и второй каналы. Токи распределяются в соответствии с соотношением сопротивлений мостов.

Сопротивления первого и второго мостов между узлами соединения отсекающих диодов с разными электродами зависят от величины результирующих токов, протекающих через мосты от одного узла соединения отсекающих диодов с одинаковыми электродами к другому. Результирующие токи через мосты обеспечиваются соответствующими источниками тока. Второй четвертый, седьмой и девятый источники 4,6,9 и 11 тока формируют токи смещения и обеспечивают рабочую точку отсекающих диодов в мостах.

Под воздействием первого сигнала- сомножителя с входа 22 первый, третий, шестой и восьмой источники 3, 3, 8 и 10 тока формируют токи управ0 ления и создают соответствующие переменные составляющие токов, протекающих через мосты.

Эффект перемножения первого и второго сигналов-сомножителей с входов

5 22, 23 заключается в распределении тока, пропорционального второму сигналу-сомножителю с входа 23, на два канала в зависимости от величины и полярности первого сигнала-сомножи0 теля с входа 22.

Токи управления, протекающие через мосты, равны между собой по величине, но имеют такие направления, что если в первом мосте, образован5 ном первым, вторым, третьим и четвертым отсекающими диодами 12-15 ток управления течет в одном направлении с током смещения, то в втором мосте, образованном пятым, шестым, седьмым

0 и восьмым отсекающими диодами 16-19, ток управления течет в противоположном направлении току смещения и, наоборот, если в первом мосте ток управления течет в противоположном на- правлении току смещения, то во втором мосте ток управления течет в одном направлении с током смещения. Токи управления, распределяясь поровну через плечи мостов и суммиру0 ясь и вычитаясь с такими же составляющими токов смещения, изменяют режимы отсекаюш 1х диодов, а следовательно, и значения сопротивления мостов между узлами соединения отсекаюg щих диодов с разноименными электродами .

При положительной полярности первого сигнала-сомножителя с входа 22

0 токи смещения и управления, протекающие через первый мост, увеличиваются и сопротивление пepвo o моста между узлами соединения отсекающих диодов с разноименными электродами уменьша5 ется. Токи сйещения и управления, протекающие через второй мост, вычитаются, результирующий ток через второй мост уменьшается и сопротивление этого моста между узлами соединения отсекающих диодов с разноименными электродами увеличивается.

При отрицательной полярности первого сигнала-сомножителя с входа 22 все происходит наоборот - сопротивление первого моста между узлами соединения отсекающих диодов с разноименными электродами увеличивается, а сопротивление второго моста между узлами соединения отсекающих диодов с разноименными электродами уменьшается .

Результирующий ток, протекающий через первый мост, равен

i(,

I ЦП

),

(1)

где 1

ток, пропорциональный второму сигналу-сомножителю с входа 23;

ток управления, пропорциональный первому сигналу-сомножителю с входа 22; I - ток смещения.

Результирующий ток, протекающий через второй мост, равен

i(,. упр

С2)

Из выражений (1) и (2) следует, что в перемножителе сигналов на выходе 24 и дополнительном выходе 25 формируются сигналы, пропорциональные произведению сигналов-сомножителей, причем перемножение получается линейным.

При использовании перемножителя сигналов по функциональной схеме (фиг. 2), один из его выходов, например дополнительный выход 25, соединен с шиной 26 нулевого потенциала Работа перемножителя сигналов при таком использовании аналогична описанной, а выходной сигнал, пропорциональный произведению сигналов-сомножителей, . снимают с выхода 24,

Перемножитель сигналоь удобен для реализации в интегральном исполнении Формула изобретения

Перемножитель сигналов, содержащи первый, второй, третий и четвертый источники тока, первый, второй, третий и четвертый отсекающие диоды, фазоинвертор, вход которого соединен с первым выводом первого источника тока и является входом первого сигнала-сомножителя перемножителя, первый вывод второго источника тока под

10

3306394

ключен к первой шине питания перемно- жигеля, вторые выводы первого и второго источников тока подключены к одноименным выводам первого и второго отсекающих диодов, другой вывод первого отсекающего диода соединен с разноименным выводом третьего отсекающего диода, другой вывод второго отсекающего диода соединен с разноименным выводом четвертого отсекающего диода и является выходом перемножителя, выход фазоинвертора подключен к первому выводу третьего ис15 точника тока, второй вывод которого соединен с другими выводами третьего и четвертого отсекающих диодов и с первым выводом четвертого источника тока, второй вывод которого под2Q ключен к второй шине питания перемножителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены пятый, шестой седьмой, восьмой и девятый источ25 НИКИ тока, пятый, шестой, седьмой и восьмой отсекающие диоды, дополнительный фазоинвертор, причем первый вывод пятого источника тока является входом второго сигнала-сомножителя перемножителя, вход фазоинвертора соединен с входом дополнительного фазоинвертора, выход которого подключен к первому выводу шестого источника тока, первый вывод второго источника тока соединен с первым выводом седьмого источника тока, второй вывод которого соединен с вторым выводом шестого источника тока и с одноименными выводами пятого и шесто Q го отсекающих диодов, другой вывод пятого отсекающего диода соединен с разноименным выводом седьмого отсекающего диода, с вторым выводом пятого источника тока и с другим выводом

первого отсекающего диода, вход дополнительного фазоинвертора соединен с первым выводом восьмого источника тока, второй вывод которого подключен к первому выводу девятого источника тока, второй вывод которого соединен с вторым выводом четвертого источника тока, другой вывод щестого отсекающего диода подключен к разноименному выводу восьмого отсекающего диода и является дополнительным выходом перемножителя, другие выводы седьмого и восьмого отсекающих диодов соединены с первым выводом девятого источника тока.

30

35

50

55

f3.

фигг

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Перемножитель сигналов содержит фазоинвертор 1, дополнительный фазоинвертор 2, первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой, седь-- мой, восьмой и девятый источники тока 3-11, первый, второй, третий,четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой отсекающие диоды 12-19, пины питания 20 и 21. Эффект перемножения первого и второго сигналов-сомножителей с входов 22 и 23 заключается в распределении тока, пропорционального второму сигналу-сомножителю со входа 23, на два канала в зависимости от величины и полярности первого сигнала-сомножителя с входа 22. 2 ил. га а С 00 00 О а 00 CD фие

Составитель О.Отраднов Редактор М.Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректор Г,Решетник

Заказ 3584/51 Тираж 672Подписное

ВНИИГГИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4