Устройство для умножения Советский патент 1976 года по МПК G06G7/161 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

Изобретение относится к а калоговой вычислительной технике и может найти применение в инфО рмационно-измерительных преобразователях.

Известны время-импульсные устройства для умножения с определением потока широтно-модулирован«ых имлульсов, содержащие импульсные делитель напряжения и фильтр 1. С целью повышения выходной мощности таких устройств на их выходе ставят развязывающий усилитель.

Эти устройства имеют тание недостатки, как малое быстродействие, определяемое инерционностью фильтра низких частот и развязывающего усилителя, и невысокая точность.

Наиболее близким тех)ническим рещением к изобретению является устройство для умножения, содержащее интегрирующий усилитель постоянного тока, параллельно накопительному конденсатору в цепи обратной связи которого включен разрядный ключ, выход интегрирующего усилителя -постоянного тока через другой ключ соединен с входом запоминающего блока, управляющие входы клю-чей связаны с выходами блока управления, вход которого подключен к одному из входов устройства 2.

Извест1ное устройство как множительное устройство разомкнутого типа обладает достаточно высоким быстродействием, но не обеспечивает высокой точности работы.

Цель изобретения - повышение точносту работы устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены импульсный делитель напряжения, сглаживающий конденсатор, развязывающий усилитель и сумматор. Входы сумматора соединены с выходом развязывающего усилителя и запоминающего блока, а выход сумматора через дополнительно введенный масщтабный резистор - с входом развязывающего усилителя, к которому через сглаживающий -конденсатор подключен выход импульсного делителя

напряжения. Сигнальный вход последнего связан с вторым входом устройства, а управляющий вход - с его первым входом.

На чертеже приведена блок-схема устройства для умножения.

Оно содержит блок / управления, запоминающий блок 2, ключи 3, 4, интегр):рующий усилитель 5 постоянного тока с накопительным конденсатором 6 в цепи обратной связи,

импульсный делитель 7 напряжения, развязывающий усилитель 8 постоянного тока со сглаживающим конденсатором 9 на входе, сумматор 10, масщтабный резистор 11 обратной связи. (Увх, t/Bwx - входное и выходное напряжеНИН устройства, т - длительность входных ИМпульсов, следующих с периодом Т. Устройство работает следующим образом. Входные импульсы длительностью т .поступают .на вход блока 1 управления, который управляет ключам.и 3, 4 так, что ключ 4 разомк-нут .на время т + /о и замкнут остальную часть периода, а ключ 3 замтанут на время о и разомкнут остальную часть 1пер1иода. Величина интервала /о выбирается из условия to -Смач-с- Здесь т„акс - максимяльная длительпость )входного импульса. Поэтому почти во всем диапазоне изменения т эдожно считать . Входное напряжение Us подается на вход интегрирующего усилителя 5, выходное напряжение которого в конце времени интегрирования с учетом выражения (1) равно где /Си - коэффициент передачи интегрирующего усилителя 5. Напря, f/,, через замкнутый ключ 3 пост пает на запоминающий блок 2, на выходе которого образуется напряжен1ие зб - зб и а, где /Сзб -коэффициент передачи запоминающего блока. Параметры блока 2 выбраны так, чтобы его конденсатор за время Г-/о существенно пе разряжался. Выходное напряжение блока 2 устанавливается не позже чем через время 2Т после скачкообразного изменения входного напряжения или длительности импульсов. Выхо.дное напряжение блока 2 постунает на второй блок сум.матора 10, на выходе которого с учето.м выражений (2) и (3) получаем f cbix - к t/BX , где („ /Со К,,, а К, - коэффициент передачи су1мматора по второму входу. Для ТОЧК1И 12 то первому закону Кирхгофа мож:но зап/исать t liX ( тR При больщом коэффициенте усиления усилителя 8 можно считать , тогда из выражвния (5) получим L/вых - «-о ех f Г /, -г /.; Выберем коэффициент .передачи дополнительного устройства в точности равным . е. В этом случае равенство Д(7 0 выполняется точно и, следовательно, выходное напряжение усилителя 5 равно нулю. Это означает, что усилитель, содержащий инерционные фильтры, в работе схемы участия ме Принимает, а значит не понижает быстродействия дополнительного канала. Изменение окружающих условий, например температуры, .может вызвать -нарушение равенст1ва Это приведет к появлению напряжения AU. На выходе усилителя 8 образуется напряжение, проходящее на первый вход -сумматора 10, которое, добавляясь к напряжению, поступающему на его второй вход, изменяет выходное напряжение сумматора так, чтобы выполнялось условие . Поэтому равенство (6) с большой точностью оказывается справедливым и при изменившихся окружающих условиях. Следовательно, в устаноБивше.мся режи.ме выходное напряжение устройства определяется только величиной /Со I не зависит от /С. От стабильности величины К зависит только быстродействие устройства. Поскольку, однако, излюнение К обычно незначительно, даже прИ изменившихся окружающих условиях, скачкообразное изменение входных сигналов вызывает скачкообразное (за время меньшее, чем 2Г) изменение выходного напряжения до величины, близкой к значению, определяемому равенством (6). После этого начинается переходной процесс, в котором наряду с другими блока:ми принимает участие усилитель S. Во время переходного процесса происходрг отработка выходного сигнала от величины, близкой к установившемуся значению, до установившегося значения. Таки.м образом, предлагаемое устройство обладает высоким быстродействием и точностью. Формула изобретения Устройство для умножения, содержащее интегрирующий усилитель постоянного тока, параллельно накопительному конденсатору в цепи обратной связи .которого включен разрядный ключ, выход интегрирующего усилителя через другой ключ соединен с входом запоминающего блока, управляющие входы ключей связаны с выходами блока управления, вход которого подключен к одному из входов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит импульсный делитель напряжения, сглаживаюЩий конденсатор, развязывающий усилитель и сумматор, входы которого соединены с выходом развязывающего усилителя и запоминающего блока, выход оум.матора через допол.нителыю введенный масштабный резистор соединен с входом развязывающего усилителя, к которому через сглаживающий конденсатор подключен выход импульсного делителя лапряжения, сигнальный вход которого соединен

с вторым входом устройсттва, а управляющий вход - с его первым входом.

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе:

2.Патент США № 3.383.501, кл. 235-195. 1968 (прототип). ,