Множительно-делительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G7/16 

I

Изобретение относится к области вычислительной Техники.

Известно устройство для суммирования широтно-модулированных сигналов, содержащее уравновешенный мост l. Однако это устройство не позволяет выполнять операции умножени4а и деления.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для умножения и деления широтно-модулированных сигналов содержащее уравновешенный мост с источником постоянного напряжения в диагонали питания и четырьмя импульсно-управляемыми резисторами в плечах,управляющие входы трех из которых являются входами устройства, выводы измерительной диагонали уравновешенного моста под- ключены через сглаживаю.щие конденсаторы к шине нулевого потенциала и ко входам дифференциального усилителя, подсоединенного вьсхюдом ко входу широтно-импульсноГо модулятора, выход которого подключен к управляющему входу четвертого импульс1но-управляемого резистора и является выходом устройства 2j. Недостатком этого устройства является невозможность получения суммы результатов множительно-делительньгх операций над ШИМ-сигналами и невысокая точность.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет вычисления суммы частных и произведений входных сигналов.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит дополнительный дифференциальный усилитель и последовательно соединенные пятый, шестой и седьмой импульсно-управляемые резисто-, ры, которые подключены параллельно чет5вертому импульсно-управляемому резистору и подсоединены управляющими входами к соответствующим дополнительным аходам устройства. Неинвертирующнй вход и еыход дополнительного дифференциального усили0теля подключены соответственно к инвертирующему входу основного диффвренцибшьного усилителя и узлу соединения пятого и шестого импульсно-управлйемых резисторов. Инвертирующий аход дополнительного дифференциального усилителя подключен к узлу соединения шестого и седьмого им- пульсно-управляемых резисторов и через дополнительный сглаживающий конденсатор к шине нулевого потенциала. Схема множительно-деяительного устройства приведена на чертеже, Устройство содержит импульсно-управляемые резисторы 1-7| сглаживающие конденсаторы 8-10, источник постоянного напряжения 11, дифференциальные усилители 12 и 13 иширотно-импульсный модулятор 14, Устройствр работает следующим образом. На управляющие входы резисторов 1-6 поступают входные -ШИМ-величины в вида относительных длительностей© - 0g периодически пов,торяющи.хся прямоугольньсс им пульсов. В каждом из периодов Т работы ключ резистора (1-6) замкнут в течение времени Т и разомкнут, в течение времени . Проводимость резистора в среднем пропорциональна относительной длительнооти управляющего ШИМ-сигнала, РазБЯЗка по переменному току резисторов 1-6 между собой обеспечивается конденсаторами 8-10, Благодаря им на входы усилителей 12, 13 поступают только постоянные составляющие (средние значения) напряжений в точках а, б. в, а высшие гармоники подавляются. Благодаря отрицательной обратной связи усилитель 13 обеспечивает равенство потенциалов в точках б и в. При этом среднее значение тока протекающего через резистор 4, оказывается пропорционал ным 64 ©/©5. Поскольку ток через резистор 4 втекает в точку б при положитель ной полярности ее потенциала, то с учетом нулевых входных токов усилителей 12, 13 среднее значение проводимости цепи, состоящей из последовательно соединенных резисторов 4, 5 и 6 по отношению к точК9 б МОЖНО рассматривать как величину, пропорциональную -&4 QC,/ &5 Разность напряжений (J и Uj через усилитель 12 воздействует на модулятор 14, который подбирает выходную величину схемы 0Qjj,TaK, чтобы мост оказался урав ковешенным. Условие равновесия моста имеет вид ,- средние значения проводимосей соответствующих плеч моста, причем -. 0.-09,, , -и о п -го-/- 4 °6 . Откуда 84-66 вых е, 0. 2Л5 Формула изобретения Множительно-делительное устройство, содержащее уравновешершый мост с источником постоянного напряжения в диагонали питания и четырьмя импульсно-управл емыми резисторами в плечах, управляющие входы трех из которых являются входами устройства, выводы измерительной диагонали уравновешенного моста подключены через сглаживающие конденсаторы к шине нулевого потенциала и ко входам дифференциального усилителя, подсоединенного выходом ко входу щиротно-импульсного модулятора, вьссод которого подключен к управляющему входу четвертого импульсноуправляемого резистора и является вькрдом устройства, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления частных и произведений входных сигналов, оно содержит дополнительный дифференциальный усилитель к последовательно соединенные пятый, шестой и седьмой импульсно-управляемые резисторы, которые подключены параллельно четвертому импульсно-управляемому резистору и подсоединены управляющими входами к соответствующим дополнительным входам устройства; неинвертирующий вход и выход дополнительного дифференциального усилителя подключены соответственно к инвертирующему аходу основного дифференциального усилителя и к узлу соединения пятого и шестого импульсно-упрайляемых резисто- pOBf инвертирующий вход дополнительного дифференциального усилителя подключен к узлу соединения шестого и седьмого импульс но-управляемых резисторов и черездопопиительный сглажив.ающий конденсатор - к шине нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 266374, М.Кл, Q Ов Q 7/14, 1968. 2,Авторское свидетельство СССР №26О29О, М.Кл. а 06 О 7/16, 1968.