Множительное устройство Советский патент 1980 года по МПК G06G7/163 

(54) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

1

I Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике, а именно к вычислительным счетно-рииающим устройстзам,

Известно чётырехквадрантное множительное устройство, содержа:щее неподвижнцге П-образные магнитопровод с обмотками возбуждения и измерения и подвижный магнитопровод 1.

Однако это устройство имеет большие габариты и низкую точность воспроизведения бперации умножения.

Известно множительное устройство, которое является наиболее близким к изобретению, оно содержит подвижный магн|ктопровод С-образной формы с полюсами, охватывающиминеподвижйую изоляционную пластину, на которую намотаны обмотки возбуждения и измерения и источник питания обмотки возбуждения 2.

Недостатками устройства являются большие габариты и вес, малая точность и разрешающая способность выполнения операции умножения.

Целью изобретения является повышение точности и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в множительном устройстве, содержащем подвижный магнитопровод С-образной формы с полюсами, между которыми расположена неподвижная пластина, обмотку возбуждения, источник питания, блок регистрации, неподвижная пластина выполнена полупроводниковой, в которой выполнены

10 мета.ллизированные области и р-п-р (п-р-п) области, образующие МДП-транзисторы, причем металлизированные области и МДП-транзисторы образуют четыре мостовых четырехполюсника, в

15 каждом из которых первое и второе плечо образованы металлизированными областями, а третье и четвертое переходами сток-исток МДП-транзисторов, причем в кйлслом постовом четырехполюснике затвор МДП-транзистора третьего плеча соединен с первым выводом первой диагонали того же мостового четырехполюсника, второй вывод, первой диагонали соединен с затвором МДП-транзистора четвертого плеча ТОГО же МОСТОВОГО четырехполюсника, обмотка возбуждения расположена на подвижном магнитопроводе С-образной формы, причем первые выводы .первой диагонали соответственно первого и второго, третьего и четвертого мостовых четырехполюсников объединены между собой, а вторые выводы Первой диагонали первого и четвертого мостовых четырехполюсников подключены к регистрирующему блоку, а вторые выводы первой дийгонали второго и третьего мостовых четырёхполюсников объединены, одноименные выводы второй диагонали соответственно первого и второго третьего и четвертого мостовых четыре сполюсников объединены и подключены к дополнительному источнику питания. .,.На фиг..1 изображено предложенное устройство; на фиг. 2 - то же разрез А-А; на фиг, 3 - принципиальная электрическая схема мостового четырехполюсника.

устройство состоит из подвижного мЬгнитопровода С-образной формы 1, на котором расположена обмотка возбуждения 2, она запитывается от источника питания обмотки возбуждения 3; прлупроводниковой пластины 4, расположенной между полюсами 5 и 6; на полупроводниковой пластине 4 выполнены четыре одинаковые мостовые четырехполюсника 7 - 10, чувствительные к воздействию магнитного поля дополнительно введенного источника питания 11; резистора 12 и регистрирующего блока 13. Позициями 14 и 15 обозначены вторые и первые выводы первой диагонали, а позициями 16 и 17 - вторые и первые выводы второй диагонали каждого моста. В каждом мостовом четырехполюснике первое и второе плечи образованы металлизированными областями 18 и 19, а треть и четвертое - переходами сток-исток МДП-транзисторов 20 и 21, причем в каждом мостовом четырёхполюснике затвор МДП-транзистора третьего плеча соединен с первым выводом 15 . первой диагонали, второй вывод 14 которой соединен с затвором МДП-транзистора четвертого плеча. Кроме того первые выводы 15 первой диагонали соответственно первого и второго мостового четырехполюсников 7 и 8, третьего и четвертого 9 и 10 объединены между собой, вторые выводы 14 первой диагонали первого и четвертого мостовых четырехполюсника 7 и 10 подключены к регистрирующему блоку 13, а вторые выводы первой диагонали второго и третьего мостовы четырехполюсников 8 и 9 объединены, а ЯД оименные выводы 16 и 17 второй диагонали соответственно первого и второго, третьего и четвертого мостовых четырехполюсников объединены и подключены к дополнительному источнику питания 11.

Каждый из двух МДП-транзисторов 20 и 21 предстанляет собой ключ с высоким входным сопротивлением.

Считается, что транзисторы 20 и 21 включены, когда напряжение, приложенное к их затворам. Лежит в заданном диапазоне и выключается при всех других напряжениях. При наличии магнитного поля между МДП-транзисторами 20 и 21 появляется связь из-за ухода электронов в полупроводниковой подложке. При введении МДП-транзисторов 20 и 21 в мостовой четырехполюсник между ними появляется положительная обратная связь, так как они включены в противоположные плечи моста. Электроны уходят от оДного транзистора 20 к другому 21, чувствительность к магнитнсму полю

5 при этом повышается.

Вычислительное устройство работает следующим образом. При протекании переменного тока 3о по обмотке возбуждения 2 с числом витков VVсоз0 дается равномерная магнитная индукция В в воздушном зазоре б.

В.

(1)

(

сопротивление, воздушHoVo зазора; магнитное сопротивление

стали;

ния полюсов 5 и 6.

Поток ф через мостовые четырехполюсники 7-10 зависит от координаты перемещения подвижного сердечника, а именно : от X и У, а электрический сигнал 3j, также зависит от

потока:

,-.КРи,). . (2)

где К. - коэффициент пропорциональности.

Электрический сигналЭ,, зависит также от проекции полюсов 5 и 6 подвижного ма гнитопровода 1:

. Ф-Ьд5 (3)

. : J

где --(((iif.)(, X и У - координаты подвижного магнитопровода 1.

Это достигается благодаря тому, что магнитный поток через мостовые четырехполюсники 7-10 пропорционален изменении как координаты X, так и координаты У.

Сигнал, пропоЕЩиональный произведению координат, снимается регистрирующим блоком 13.

1„-К-(1хН+), (5)

где Кд - коэффициент прбпорциональности, зависящий О:Т индукции Q6 , тока возбуждения За, числа витков V , а также от электрофизических параметров мостовых четырехполюсников.

Изобретение выгодно отличается от прототипа. Новая совокупность .признаков позволяет получить устройство с малыми габаритами и повышенной точностью.

Формула изобретения

Множительное устройство, содержащее подвижный магнитопровод С-образной формы с полюсами, между которыми расположена неподвижная пластина, обмотку возбуждения, источник питания, блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения габаритов устройства, неподвижная пластина выполнена полупроводниковой, в которой выполнены металлизированные области и р-п-р (п-р-п) области, образующие МДП-транзисторы, причек{ металлизированные области и МД11-транзисторы образуют четыре мостовых четырехполюсника, в каждсм из которых первое и второе плечо образованы металлизированными областями, а третье и четвертое - переходами сток-исток МДП-транзисторов причем в каждом мостовом четырехполюснике затвор МДП-транзистора

третьего плеча.соединен с первым выводом первой диагонали того же мосто- « вого четырехполюсника, второй вывод первой диагонали соединен с затвором МДП-транзистора четвертого плеча того же мостового четырехполюсника, обмотка возбуждения расположена на подвизйноМ магнитопроводе С-обра зной формы, причем первые выводы первой диагонали соответственно первого и второго, третьего и четвертого мосто-. вых четырехполюсников объединены между собой, а вторые выводы первой диагонали первого и четвертого мостовых четырехполюсников подключены к регистрирующему блоку, а вторые вы5/воды первой диагонали второго и третьего мостовых четырехполюсников объединены, одноименные выводы второй диагонали соответственно первого и второго, третьего и четвертого мос0товых четырехполюсников объединены и подключены к дополнительному источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

2.Автррское свидетельство СССР 2В3691, кл. G 06 G 7/16, 1970 (прототип).