Предметом изобретения является электронный прибор для производства действий алгебраического умножения и деления двух входных напряжений, а также для возведения в квадрат входного напряжения и извлечения из него квадратного корня.
Предлагаемый прибор содержит несколько идентичных но устройству каналов, в состав каждого из которых входят усилитель с переменным коэффициентом усиления, амплитуда напряжения на выходе которого при помош,и вспомогате.п ьного детектора и нуль-усилителя поддерживается равной заданному внешнему напряжению, и дифференциальный частотный дискриминатор. Выходное напряжение дискриминаторов используется для формирования выходного напряжения прибора и для воздействия на реактивную лампу высокочастотного генератора, питающего прибор, в целях изменения рабочей частоты в ту иля другую сторону для получения баланса р.апряжений в приборе.
Применяя различные схемы связей отдельных каналов между собою, можно осуществлять указанные выще алгебраические действия над входными напряжениями.
Электронные устройства для нроизводства алгебраических действий над поданнымн напряжениями звестны. Отличительной особенностью предлагаемого прибора является сочетание амнлитудной и частотной модуляцнп с последующей дискримннацией ir детект1фованием, чю позволяет расширить область возможных применении Г редла|-аомого устройства.
Блок-схема- предлагаемого прибора нзобран ена на чертех е, где: / - генератор высокой частоты; 2, 12 и 19 - усилители с изменяемыми коэффициентами усиления; 3, 13 и 261--амплитудные детекторы; 4, 11, 14 н 21-дифференциальные нульусилителн; 5, 6, 7, 8, 9, 10-элементы первого частотного дискриминатора; 15, 16, 17, 18, 26 и 27 - - элементы второго частотного дискрпминагора; 22, 23, 24, 25, 28 и 29 элементы третьего частотного дискриминатора.
Действие пpeдлaгae oгo э.юктронного счетно-решающего прибора (решателя) при его работе в качестве множителя происходит с.чедующим образомВыходное напряжение генератора высокой частоты / подается на вхоДЬ( С11/ч телсй 2, Г2 и 19 г lOiSio.KHi;М Ь: М Н к о Э (J) ф и ц и С И Т 3 М И С Н Л О Н1 я.
Е ыхо/июс напряжение усилятел}т 2 первого ;аиала подается на частот Hhui дискриминатор 5, 6, 7, 8, 9 и 10 v ча амплитудный детектор 3. На вы ходе детектора 5 получается постоянное напряжение, величина которото равна (или почти равна) амплитуде выходного напряжения усилителя 2. Дифференциальныйнуль-усилитель 4 с большим кoэффициeнтo усиления зсиливает разность зталон1ГОГО напряжения /Г н выходного напряжения детектора 3. Выходное напряжение усилителя 4 одновременно является н напряжением сеточного смешения ламны усилители 2. Этой .la-MHois может быть, нанример, нентод с неремеиной крутизной. Система из усилителя 2, детектора 3, нсточnHKi зталоН11ого напряжения /: п дифференциального нуль-усилителя 4 является стабилизатором амплитуды выходного напряжения усилителя 2. Следовательно, независимо or колебаний амплитуды и частоты выходного напряжения енератора /. амплитуда на выходе усилителя 2 с большой точностью будет поддерживаться постоянной и равной но воли MiHie эталонному нанряжению /:.
Элементы 5 и 6 частотного дискриминатора могут быть, нанриме ;. резонансными контурами, настроенными на разные частоты. Пусть контур 5 настроен на частоту ал, а контур 6 - на частоту ci)2, нричем он. а). }-1анряжение с контуров нодается на амплитудные д,етекторы 7 и S: на выходе детектора 7 получас-тся положительное иаггряжение, а ня выходе детектора 8 отрицательное напряжение. Выходы детекторов со единены де гштеле:м иапряжеиия .9. 10; в точке Л этого де-читсля нолучается иапрях ение, равное сумм( положительного и отрицательного напряжений детекторов.
Если в данный -момент частота w генератора J равна то, то напряжения на контурах 5 и 6 равны одно другому, а потенциал (У.; точки А равен нулю. Если же частоту ы уметзьшить до значения o))o, то напряжение НА будет положнтельно, я при ci))ai: - отрицательно. Следовательно, выходио нипрякеiiuo (/.; первого канала решателя заЛ1(сит от частоты со Л может изменять знак.
Ма входы дифференциального нуль-усилителя 1 нодаются нанряжение IJ н нервов входное напряжение t/i решателя. Выходное напряжение усилителя // управляет частотой генератора 1, изменяя потенциал сетки реактивной лампы, входящей Б состав контура генератора /. Частота изменяется до тех нор. пока и не станет почти в точности равно U. Если f/i изменяется но не тичине и знаку, то U, повторяет изменения Uj; при этом с помош,ыо усилителя J. чаетота непрерывно излгеняется в пределах
(a)i+Aoj) ш (сй2 -Ды1.
Так как амплитуда выходного напряжения усилителя 2 равна Е, то выходное напряжение f/ первого канала решате тя пропорционально Е и коэффициенту передачи 2. частотного дискриминатора:
и,
Я а,.
Так как (1, с.т{,довательно,
(/, /.-„ и 7.При
и,
при
Таким образом, роль первого канала решателя заключается в установлении величины коэффициента а, который пропорционален U. Кроме того, J-, однозначно связан с- частотой со.
Второй канал решататя састч ит и;-; усилителя 12, амплитудного детектора 13, дифференциального нуль-усилитс..ш М и частотного дискриминатора 15, 16, 17, 18, 26, 27. Система блоков 2, 13, 14 нредставляет собой регулятор амплитуды выходного напряжения усилителя 12. Этот регулятор отличается от регулятора riepв)го канала тем, что вместо .эталонного тшнряжения Н к нему нодано второе входное нанряжение U2 решателя. Па выходе детектора /- получается положительное напряжение.
Контур 15 настроен ма частоту ол, контур () на частоту о)2, на выходе детектора У/ положительное напряжение, на выходе 18 -- отрицательное. Если мы разорвем цепь в точке В, то при положительном Ls напряжение на выход;, г-,орого канала 1) точке Б будет равно:
и,- и,:,,
где а., - коэффициент передачи частотного дискриминатора второго канала.
Хараюеристики частотны.х дискриминаторов можно сделать почти идентичными. Для этого контуры 5 и /5 нужно настроить точно на o;iHy частоту сиь контуры 6 и 16 на частоту (.02. KpONre того, все контуры должны иметь одииакоуюе затухание. При выполнении этих условий можно голагать, что с больнюй точностьн)
Это справедливо нотому, что частота во втором канале та же, что н в первом. Тогда
I, ±
Л,
/-:
bi отринате.шно, то и L/, отрицательно.
Третий кана.1 решателя состоит из регулятора амгититуды /.9. 20, 21 и частотного дискриминатора 22, 23, 24, 25, 28 и 29. Регулятор амплитуды отличается от регулятора второго канала тем, что на выходе детектора 20 получается отрицательное напряжение и амплитуда выходного напряжения усилителя 19 равна U-, только тогда, когда Если (, то работает усилитель 12, а усилитель 19 полностью заперт боль1НИМ отрицательным напряжением на выходе дифференциального нульусилителя 21. Если , то работает третий канал, а усилите.гть 12 заперт.
Контур 22 настроен на частоту (Oi, контур 23 - на частоту юг, но, ii )тличие ит дискриминаторов псрво f) и второго каналов, на выходе деГектора 24 получается отрицате.льное напряжение, на выходе 25 - положнте 1Ь ое. Поэтому при и ) потенциал t/л точки R будет отрицате.пен. а f//, О (при разорваниой связи между выходами второ () и третьего каналов). При и имеем L/; П.
Сели восстановиг1 соединение .между выходами второго и третьего каналов, то выходное напряжение (7..,,. решателя зменьшится в два (П1,а (при этог-: iV; и (/2 могут бьггь любого знака):
и.
вы.
Если Е в приведенной формуле фиксировано, то решатель работает множителем. Если входы решателя соединены параллельно и на входы подано одно и то же напряжение и„ . то
.-.
и. 2F
И решате,1ь возводит в квадрат яелкчину входного напряжения.
Если: фиксировать t/, или U., (например, U -Я., const), я из.менить /: - U, то
-и Ь,
аыхг г.,
Т. С. .п, рабо гает .киомегром. И, наконец, все три напряжения, стоян1ие н фавой части вЕ)инеуказанноп формулы, могут изменяться.
Есчи в схему решателя добавить еще один дифференциальный нульусилите,ть, то решатель может извлекать корень из входного напряжения. Для этого на входы нуль-уси.1ителя подают выходное напряжение решателя и входное нанряжение, ici которого извлечь корень. Выходное напряжение нуль-усилителя подают на входы решателя, соединенные параллельно. Установившееся положительное или отрицательное выходное напряжение нуль-усилителя будет равно корню из входного напряжения.
П р е д м о т и .- о б р е т е н н я
Электронный счетно-решающий прибор для у.множения или де.ления двух входных напряжен й. а акже для возведения в квадрат и им-..;ечения квадратного корн5 из входного напряжепня. о т л и ч а )о HI, и и с i тем, что, с целью выполнения указанных алгебраических действий. .Hpf-;бор содержит зсилители, амплитуда выходного напряжения когорых поданному извне напряжению, и дифференциально-частотные дискри. Минаторы, выходные сигналы которых после детектирования использу:Ются для формирования выходного напряжения прибора и для управления рабочей частотой высокочастотнего генератора, питающего прибор, для получения 6ajraHc.a напряжений s приборе.
