МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1974 года по МПК G06G7/163 

1

Изобретение относится К области аналоговой вычислительной и электроизмерительной техники.

Известно множительно-делительное устройство, содержащее сумматоры, управляемый (Преобразователь переменного сигнала в постоянный. С .помощью этого устройства можно 1преобразовать в оостоянный электричеокий сигнал произведение отношения амплитуд двух периодических .переменных синфазных электрических сигналов с одинаковой формой кривой на значение третьего постоянного влектрического сигнала.

Недостатком известного устройства является то, что его правильное функционирование возможно только при строгой синфазНости обоих переменных сигналов и амплитуде делимого, меньшей амплитуды делителя.

С целью расширения динамического диапазона входных напряжений предлагаемое устройство дополнительно содержит пороговые элементы, управляемые ключи, источник опорного сипнала, управляемый делитель и дифференциальный усилитель. Переменный сигнал, амплитуда которого является делителем, и (ПОСТОЯННЫЙ сигнал подаются на два разных Входа первого сумматора. Выход этого сумматора через пороговый элемент включен в цепь управления --первого управляемого ключа. Переменный сигнал, амплитуда которого является делимым, подается на первый вход второго сумматора. Бго второй вход присоединен к выходу управляемого делителя, являющегося одновременно выходом устройства. Выход второго сумматора через второй пороговый элемент присоединен к управляюшей цепи второго управляемого ключа. К источнику опорного сигнала присоединены непосредственно вход управляемого делителя, а через отдельные управляемые ключи - преобразователи переменного сигнала в постоянный. Выходы этих преобразователей подключены к отдельным входам дифференциального усилителя. Па выход дифференциального усилителя включена цепь управления управляемого делителя. Такое выполнение устройства позволяет производить преобразование IB постоянный сигнал произведения отнощения амплитуд двух периодических переменных силналов на постоянный сигнал при произвольном фазовом сдвиге и отношении амплитуд обоих переменных сигналов.

На чертеже изображена блок-схема устройства. Основными узлами устройства являются: сумматоры 1 и 2, пороговые элементы 3 и 4, управляемые ключи 5 и б, преобразователи переменного сигнала в постоянный 7 и 8, дифференциальный усилитель 9, управляемый делитель напряжения 10 и источник

опорного сигнала 11. Предлагаемое устройство осуществляет преобразавайие выражения в постоя-нный сигнал и согласно формуле: .L. где В - значение постоянного электрического сигнала; - масштабный коэффициент периодически переменного сипнала a(t) A-l(t) A.f(t + nT)(2) - масштабный коэффициент периодически переменного сигнала c(f)C-l(t + ),(3) Т - период сиг,нало1В а и с; т - смеще.ние во В(ремени сигнала а относительно сигнала с. (2 Отношение - в соответствии с (2) и (3) является отношением максимальных, минимальных, средних или средне-вышрямленных значений сигналов с и а. Значение постоянного сигнала должно удовлетворять условию: - «макс 5 - «мин(4 Принцип действия устройства поясняется следующим. Переменный сигнал (t) и постоянный сигнал В подаются на два разные входа первого сумматора 1. На выходе его получаем сигнал A-f{t), За счет удавлегворения условия (4) кривая этого сумматора си1гнала пересекает ось обсцисс. Аналогично на сумматор 2 подаются переменный сигнал c C-f(t + ) и снимаемый с выхода управляемого делителя постоянный сигнал Uo, совпадающий по знаку с сигналом В. На выходе его получаем сигнал C.f(( + ), где UQ - некоторое произвольное значение постоянного сигнала. При неотрицательных значениях сигналов A-f(t)+B и C.f( + ) + « выходные сигналы пороговых устройств в каждом периоде на время 01 и 62 открывают управляемые ключи соответственно 5 и 6, s результате чего на это щремя на входы соответствующих преобразователей переменного сигнала в постоянный 7 и в подается выходной сигнал исгочника опорного сигнала 11. Выходные постоянные сигналы /выхт и бвыхв преобразователей переменного сигнала в постоянный определяются формулами: // onQjfc - .() .RMTft где f/on - величина опорного сипнала. Дифференциальный усилитель 9, выходное напряжение которого, согласно (5) и (6), paiBHo вь.х9 fe- (вых7- /вых8) (в, - е,), (7) где k - коэффициент передачи дифференциального усилителя, управляет величиной выходного сигнала U упра вляемого делителя 10 до тех пор, пока не сравняются выходные сигналы f/Bb:x7 И /вых8 преобразователей переменного сигнала в постоянный, т. е. пока не гвыполнится равенство: h е. При выполнении этого условия из подобия кривых следует: d(i) + B a(t) C(t - c)+U С( -т) Но, согласно (3), c(t-) C-f(t + -)C.f(t). (10) На основании зависимостей (2), (9) и (10) находим: A-f(i)+ В A-f{f) C-f(f) + UB-f(t) из чего следует в A-f(t) л Из формулы (12) непосредственно вытекает формула (1). Предмет изобретения Множительно-делительное устройство, содержащее два сумматора и два ключа, входы оторых соединены с источником опорного сипнала, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона входных напряжений, оно содержит два пороговых элемента, два преобразователя этеременного напряжения в постоянное, дифференциальный усилитель и управляемый делитель апряжения, причем каждый пороговый элемент включен между выходом соответствующего сумматора и управляющим входом ключа, выход каждого ключа через соответствующий преобразователь переменного напряжения в постоянное подключен к дифференциальному усилителю, выход которого через правляемый делитель напряжения соединен со входом одного из сумматоров.