Аналоговое перемножающее устройство Советский патент 1991 года по МПК G06G7/16 

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

Целью изобретения является расширение диапазона изменения величин первого и второго сигналов-сомножителей.

На фиг. 1 изображена функциональная схема аналогового перемножающего устройства; на фиг. 2 - статические характеристики с нагрузочными прямыми.

Устройство содержит с первого 1 по четвертьй 4 усилительные транзисторы, первый 5 и второй 6 уравнительные резисторы, с первого 7 по четвертьй 10 резисторы смещения, первый 11 и второй 12 резисторы нагрузки, первый 13 и второй 14 балластные резисторы, первый 15 и второй 16 термокомпенсирующие транзисторы, первую 17 и вторую 18 входные шины, первого сигнала-сомножителя, первую 19 и вторую 20 входные шины второго сигнала-сомножителя, первую 21 и вторую 22 выходные шины, первую 23 и вторая 24 шины питания и шину 25 нулевого потенциала.

Аналоговое перемножающее устройство работает следующим образом.

Третий усилительный транзистор 3 образует источник тока, величина которого определяется только величинами сигналов-сомножителей. Такой же источник тока образует четвертьй усилительный транзистор 4. Токи этих источников могут быть одинаковыми иЛи различными по величине в зависимости от величин сигналов-сомножителей о

В основе работы устройства лежит зависимость дифференциального сопротивления коллекторного перехода или крутизны наклона выходных характеристик транзистора от величины тока коллектора. Третий 3 и четвертый 4 усилительные транзисторы должны быть идентичными.

При отсутствии первого сигнала- сомножителя (U,0) рабочая точка третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов перемещается по прямой 26 под воздействием второго сигнала-сомножителя IT,, (фиг. 2). Потен1 и вто-

циалы коллекторов

2

первого

рого 2 усилительных транзисторов при этом одинаковы и напряжение на пер-

с1654841л

вой 21 и второй 22 выходных шинах

0

равно нулю. Напряжение первого сигнала-сомножителя делится пополам первым 1 и вторым 2 усилительными транзисторами и вводится в цепи третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов, увеличивая напряжение коллектора третьего усилительного транзистора 3 на половину величины первого сигнала-сомножителя и на такую же величину уменьшая напряжение коллектора четвертого усилительного транзистора 4 (фиг. 2). Теперь рабочая точка третьего усилительного транзистора 3 перемещается по прямой 27, а четвертого усилительного транзистора 4 - по прямой 28 (фиг. 2). При токах без третьего 3 и четвер-и того 4 усилительных транзисторов, равных It., в третьем усилительном

5

0

5

К4транзисторе 3 протекает ток I в четвертом усилительном транзисторе 4 - ток lЈ4 (Фиг. 2). Разность коллекторных токов этих транзисторов при разных токах баз обозначена на фиг. 2 как Д1К. Напряжение на первой 21 и второй 22 выходных шинах определяется разностью падений напряжений на первом 11 и втором 12 резисторах нагрузки и при равенстве их сопротивлений равно

Vй1

где К - коэффициент пропорциональности j

0

5

0

5

U

4

И напряжения первого и второго сигналов-сомножителей.

При отсутствии второго сигнала- сомножителя рабочие точки третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов перемещаются по выходной характеристике , и по этим транзисторам протекают тепловые токи. С помощью первого 15 и второго 16 термокомпенсирующих транзисторов и первого 13 и второго 14 балластных резисторов производится балансировка при максимальном первом сигнале- сомножителе и нулевом втором сигнале-сомножителе .

В предлагаемом аналоговом перемножающем устройстве благодаря включению первого 11 и второго 12 резисторов нагрузки в коллекторные цепи эмиттерных повторителей, образованных первым 1 и вторым 2 усилительными транзисторами, напряжения на коллекторно-эмиттерных переходах третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов не зависят от величины падения напряжений на резисторах нагрузки. Это позволило существенно расширить диапазон изменения первого и второго сигналов-сомножителей при сохранении линейности характеристики перемножения.

Формула изобретения

Аналоговое перемножающее устройство, содержащее первый и второй усилительные транзисторы, к базе первого усилительного транзистора подключены первые выводы первого И второго резисторов смещения, к базе второго усилительного транзистора подключены первые выводы третьего и четвертого резисторов смещения, вторые выводы первого и третьего резисторов смещения соединены с шиной нулевого потенциала, вторые выводы второго и четвертого резисторов смещения подключены к первой шине питания, первый и второй термокомпенсирующие транзисторы, к базам каждого из которых подключены первые выводы соответственно первого и второго балластных резисторов, третий и четвертый усилительные транзисторы,первый и второй резисторы нагрузки, базы первого и второго усилительных транзисторов являются соответственно первой и второй входными шинами первого сигнала-сомножителя устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона изменения величин первого и второго сигналов-сомножителей, в него вве1654841

0

5

0

5

0

5

0

дены первый и второй уравнительные резисторы, первые выводы которых соединены с базами соответственно третьего и четвертого усилительных транзисторов, эмиттеры которых подключены к второй шине питания, вторые выводы первого и второго уравнительных резисторов соединены между собой и являются первой входной шиной второго сигнала-сомножителя устройства, вторая шина питания является второй входной шиной второго сигнала-сомножителя устройства, эмиттер первого термокомпенснрующе- го транзистора соединен с коллектором третьего усилительного транзистора и с эмиттером первого усилительного транзистора, коллектор которого через первый резистор нагрузки подключен к первой шине питания, второй вывод первого балластного резистора соединен с коллекторами первого термокомпенсирующего и первого1 усилительного транзисторов, эмиттер второго усилительного транзистора соединен с коллектором четвертого усилительного транзистора и с эмиттером второго термокомпеч- сирующего транзистора, коллектор второго усилительного транзистора через второй резистор нагрузки подключен , к первой шине питания, второй вывод второго балластного резистора соединен с коллекторами второго усилительного и второго термокомпенсирующего транзисторов, коллекторы первого и второго усилительных транзисторов являются соответственно первой и второй выходными шинами устройства

Ы

Риг. 2

Изобретение относится к электри ческим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является расширение диапазона изменения величин первого и второго сигналов-сомножителей. Аналоговое перемножающее устройство содержит с первого по четвертый усилительные транзисторы 1-4, первый 5 и второй 6 уравнительные резисторы, с первого по четвертый резисторы 7-10 смещения, первый 11 и второй 12 резисторы нагрузки, первый 13 и второй 14 балластные резисторы, первый 15 и второй 16 термокомпенсирующие транзисторы, первую 17 и вторую 18 входные шины, первого сигнала-сомножителя, первую 19. и вторую 20 входные шины второго сигнала-сомножителя, первую 21 и вторую 22 выходные шины, первую 23 и вторую 24 шины питания, шину 25 нулевого потенциала . Работа устройства основана на зависимости дифференциального сопротивления коллекторного перехода третьего 3 и четвертого 4 усилительных транзисторов от величины тока коллектора. 2 ил. а & С& СЛ 00 4ь

Редактор И.Дербак

Составитель О.Отраднов Техред Л.Сердюкова /Заказ 1953

Тираж 393

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор С.Шекмар

Подписное