Аналоговое делительное устройство Советский патент 1982 года по МПК G06G7/163 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для выполнения операции деления в аналоговых вычислительных -устройствах.

Известно аналоговое делительное устройство, ссддержащее операционные усилители, ключи, полевой транзистор в качестве элемента с управляемым коэффициентом передачи, запоминающие конденсаторы, постоянные сопротивления, повторитель и тактирующий генератор 1.

Недостатками такого устройства, являются его сложность и невысокая точность.

Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое делительное устройство, содержащее два операционнЛх усилителя, масштабные резисторы и в качестве элементов с управляемым коэффициентом передачи два полевых транзистора 2.

Недостатком известного устройства является необходимость подбора, характеристик полевых транзис- Л торов. Для получения операции деления , например с точностью 1%, необходимо, чтобы точность совпадения

характеристик двух полевых транзисторов была выше. Известно, что производство пар элементов со стро го идентичными характеристиками усложняет технологию и тем самым удорожает выпускаемое изделие.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается

10 тем, что в аналоговом делительном устройстве, содержащем операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, инвертирующий усилитель, первый и второй масигтаб15ные резисторы и элемент с управляемым коэффициентом передачи, первые выводы первого и второго масштабных резисторов объединены и подключены к входу операционного усилителя,

20 выход которого подключен к управляюцему входу элемента с управляемым коэффициентом передачи, второй вывод первого масштабного резистора является первым входсм устройства,

25 второй вывод второго масштабного резистора подключен к.входу инвертирующего усилителя и является вторым входом устройства, выход инвертирующего усилителя через элемент с 30 управляемым коэффициентом передачи

подключен к входу операционного усилителя.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устр ойства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, инвертирую ций усилитель 2, элемент 3 с управляемым коэффициентом передачи, масштабные резисторы 4 и 5, входы б и 7 устрой. ства и выход 8 устройства.

В качестве элемента с управляемым .коэффициентом передачи используют, например, полевой транзистор, фоторезистор, термосопротивление, магниторезистор и т.д.

Аналоговое делительное устройство работает следующим образом.

При наличии сигнала делителя, подаваемого на вход 7 и отсутствии сигнала, делимого на входе 6 через элемент .3, и масштабный резистор 4 на вход операционного усилителя 1 подаются два равных по величине и противоположных по знаку тока. В результате сигнал на выходе операционного усилителя равен нулю. Для получения линейной зависимости выходного сигнала от отношения входных сигналов необходимо, чтобы элемент 3 управляемым коэффициентом передачи имел линейную зависимость проводимости от управлянвдего напряжения. При появлении на входе б сигнала делимого возникает ток через резистор 5, что вызывает появление сигнала на выходе 8 операционного усилителя 1, причем этот сигнал управляет величиной сопротивления элемента 3 с управляемым коэффициентом передачи В силу линейности характеристики этого сопротивления изменение тока через элемент 3 пропорционально напряжению Z на его управляющем входе, а значит и на выходе 8 устройства. С другой сторрны изменение тока через элемент 3 с управляемым коэффициентом передачи равно току через резистор 5, который в свою очередь пропорционален напряжению Y на входе 6.. Отсюда получаем, что выходной сигнал устройства пропорционален сигналу на входе б. Следует заметить, что изменение тока через элемент 3 также пропорционально напряжению на нем, т.е. сигналу х на входе 7. Значит, чем больше сигнал на входе 7, тем на меньшую величину нужно изменить проводимость элемента 3 для получения одного и того же

изменения тока, а значит, тем меньше напряжение на выходе устройства. Следовательно, выходной сигнал устройства обратно пропорционален сигналу на входе 7 и, как показано выше, прямо пропорционален сигналу на входе б, т.е. z Х/У .

Предлагаемое устройство значительно проще известного и, кроме этого, при сохранении точности и динамического диапазона входных сигналов выполнено на серийных элементах, не требующих подбора характеристик.

Формула изобретения

Аналоговое делительное устройство, содержащее операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, инвертирующий усилитель, первый и второй масштабные резисторы и элемент с управляемым коэффициентом передачи, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, первые выводы первого и второго масштдбных резисторов объединены и подключены к входу операционного усилителя, выход которого подключен к управляющему входу элемента с управляемым коэффициентом

передачи, второй вывод первого масштабного резистора является первым входом устройства, второй вывод второго масштабного- резистора подключен к входу инвертирующего усилителя и

0.является вторым входом устройства, выход инвертирующего усилителя через элемент с управляемым коэффициентом передачи подключен к входу операционного усилителя.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 686036, кл. G 06 G 7/16, 1978.

2.Шор Б. Малогабаритное аналоговое вычислительное устройство для

деления и умножения. Электроника, № 26, 1967, с. 12 (прототип).

6