Устройство для возведения в куб Советский патент 1962 года по МПК G06G7/20 

Известны устройства для возведения в куб, основанные на использовании квадратной зависимости приращения сопротивления полупроводника от напряженности магнитного поля. В предлагае1мом устройстве, с целью устранения в выходном сигнале составляющей, пропорциональной первой степени входного тока, И повышения стабильности схемы, полупроводниковый датчик эффекта Гаусса включен в плечо сбалансированной мостовой схемы и находится в поле электромагнита, подключенного в диагональ моста последовательно с источником входного тока. При этом выходное напряжение снижается с другой диагонали моста.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- устройство, схема которого пополнена добавочным сопротивлением, с целью устранения на выходе составляющей частоты входного сигнала и получения чистого умножения частоты в три раза в щироком диапазоне щирот.

Важным требованием к устройствам такого типа является требование «чистоты, получаемой на выходе зависимости:

где: . - ток входного сигнала;

а - коэффициент пропорциональности.

R радиотехнике устройство должно обеспечивать работу в широком диапазоне частот с , быть малочувствительным к колебаниям питающих напряжений и обладать достаточной простотой.

Устройство основано на использовании квадратичной зависимости пpиpaцJ,eния Др сопротивления полупроводника ро от напряженности магнитного поля Я;

где b - коэффициент пропорциональности.

,u ---ail.r,

роЬН,

№ 147331- 2 Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом.

В отсутствие магнитного поля мост из сопротивлений Ri, R, R и ро (где ро - сопротивление полупроводникового элемента п.н.э. при ) сбалансирован, т. е.

/L.

/, У,

Абсолютная величина сопротивлений R и з выбирается так, чтобы имело место соотношение

При этом ночти весь ток /,,д. течет через п.п.э. При наличии тока Jgj. происходит увеличение сопротивления п.п.э. вследствие появления магнитного поля Я.

Если Н к1 , где к - коэффициент нропорциональности,

вы.г - ( a/iv,

где а -- , т. е. предлагаемое устройство обеспечивает получение кубической зависимости .r от /„. . Ввиду хорошего выполнения схема обеспечивает высококачественное возведение в куб и работу в диапазоне частот до высоких частот (теоретически до нескольких десятков мегагерц). Достоинством схемы является то, что ток / на выход не попадает при любых его амплитудах.

Предлагаемое устройство представляет интерес не только для вычислительной техники и автоматики, но и для радиотехники. Его ценность для радиотехнических применений заключается в возможности использования при небольшом дополнении схемы для «чистого умножения частоты в три раза в широком диапазоне астот входного сигнала. Если

/,, -/оСозоГ, то по формуле тригонометрии имеем:

3I 3

/«.V Г п {3cosco -|-cos3cu/).

Если несколько разбалансировать мост за счет введения сопротивления г, то на выход схемы можно подавать напряжение:

U CioCOS(i}t,

где с - коэффициент пропорциональности.

Если выбрать величину г таким образом, чтобы с i obkpo (как

не трудно показать), для этого пеобходи.мо, чтобы величина г равня2

лась г -J- bkpoi, и ввести в соответствующее плечо моста, то на выходе схемы получим напряжение

вы.г - т o pocos3(o/ rfcos3co, где d - коэффициент пропорциональности.;.i

.

Ввиду практической независимости квадратичного эффекта от частоты, умножение частоты в три раза с помощью предлагаемого устройства возможно в широком диапазоне частот входного сигнала /д,., начиная с / 0.

Предмет изобретения

Устройство для возведения в куб, основанное на использовании квадратичной зависимости приращения сопротивления полупроводника от напряженности магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью устранения в выходном сигнале составлйющей, пропорциональной первой степени входного тока, и повышения стабильности схемы, полупроводниковый датчик эффекта Гаусса включен в плечо сбалансированной мостовой схемы и находится в поле электромагнита, подключенного в диагональ моста последовательно с источником входного тока, выходное напряжение снимается с другой диагонали моста.

Фиг. f

и был

Фиг 2