Устройство для умножения аналоговых сигналов Советский патент 1977 года по МПК G06G7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам, выполняющим операцию умножения аналоговых сигналов и может быть использовано в вычис лительйых машинах. Известно множительное устройство, со- /1ержащее усилительные и инвертирующие элементы, нелинейные элементы и сумма- гор 1. Зто устройство обладает сравнительно невысокой точностью выполнения операции умножения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для умножения аналоговых сигналов, содержащее соединенные последовательно сум матор и квадратор и второй инвертирующи элемент. Первый вход сумматора подключе к первому входу устройства, второй вход которого соединен со входом первого инвертирующего элемента -. Однако это устройство сложно, а точность выполнения операции ум))оженин невы сока, Целью изобретения является повышение точности работы и упрощение устройства. Предложенное устройство отличается уг известных тем, что в него введены источник коммутирующих сигналов, коммутаторы и усредняющий фильтр, выход которого соединен с выходом устройства. Выход источника коммутирующих сигналов подключен к управляющим входам коммутагторов, ко второму входу сумматора присое динен выход первого коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены соответственно ко входу и выходу первого швертирующего элемента. Вход усредняющего фильтра соединен с выходом второго коммутатора, первый и второй си1 нальные входы которого подключены соответ ственно ко входу и выходу второго инвер тирующего элемента, вход которого: соединен с выходом квадратора. Функциональная схема предложенного устройства для умножения аналоговых сигналов изображена на чертеже. Устройство содержит инвертирующий элемент 1, первый коммутатор 2, сумматор

3, квадратор 4, второй инвертирующий элемент 5, второй коммутатор 6, усредняющий фильтр 7 и источник коммутирующих сигналов 8.

Устройство работает следующим образом,

На первый вход 9 устройства поступает сигнал-сомножитель X,а на второй вход 1C устройства - сигнал-сомножитель У.

Первый коммутатор 2, управляемый от источника коммутирующих сигналов 8, осу ществляет принцип временного рааделения сигнала омножителя со второго входа 10 ycTpoiteTBa и сигнала с эыхрда здемента li поочередно подавая эти сигналы противоположной полярности на второй вход сумматЬр 3.,На выходе сумматора 3 формируются поочередно сумма и разность сигналов-со множителей (X У), и(х - У),

Сигнал с выхода сумматора 3 подается на вход квадратора 4. Сигнал на выходе квад1)атора 4 имеет вид последовательности импульсов, ампдитуда котррых пропорциональна (X + У) и (Х - УЛ ЭгогеиЛап п6 ступает на вход элемента 5 и один ьход коммутатора 6, С выхода элемента 5 сигнал поступает на другой вход коммутатора 6, который поочередно коммутирует входные сигналы. На выходе коммутатора 6 получают сигналы в вяде последовательности импульсов положительной и отрицательной полярности. Амплитуда импульсов положительной полярности равна, ка,аара1усуммь1| сигналов-сомножителей () j а импуль|сов отрицательной полярности - квадрату, разности сигналов-сомножителей (Х - У Г. Выходной сигнал коммутатора 6 поступает на вход усредняющего фильтра 7, где происходит алгебраическое суммирование и усреднение импульсов положительной и отрицательной полярности.

На выходе 11 устройства формируется напряжение, равное

,(,XY

где Кф - коэффициент передачи фильтра 7.

Таким образом, на входе 11 устроЛ-. птва получают сигнал в виде постойного

напряжения, амплитуда которого пропорциональна произведению сигналов - сомножителей, действующих на входах 9 и 10 устройства, а полярность выходного напряжения соответствует знаку сигнала произведе кия.

Точность работы предложенного устройства выще, чем точность работы известных устройств, так как исключена погрешность неидентичности квадраторов, а функциональная схема упрощена.

Фор1лула изобретенвя

Устройств для умножения аналоговых игналов, содержащее соединенные последовательно сумматор и квадратор, первый вход сумматора подключен к первому входу устройства, второй вход которого соединен со входом первого инвертирующего элемента, второй инвертирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности работы и упрощения, в него введены источник коммутирующих сигналов, коммутаторы и усредняющий фильтр, выход которого соединен с выходом устройства; выход источника коммутирующих сигналов подключен к управляющим входам коммутаторов ко вторсь му ходу сумматора присоединен выход первого коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены соответственно ко входу и выходу первого и вертирующего элемента; вход усредняющего фильтра соединен с второго коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены соответственно ко входу и выходу второго инвертирующего элемента, вход которого соединен с выходом квадратор)а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

2.Смолов В. Б. Аналоговые вычислительные машины, Изд, Высщая щкола, 1972, стр. 314 рис. УП-5.