DE202004019553U1 - Multiplizierer-Dividierer - Google Patents

Multiplizierer-Dividierer Download PDF

Info

Publication number
DE202004019553U1
DE202004019553U1 DE200420019553 DE202004019553U DE202004019553U1 DE 202004019553 U1 DE202004019553 U1 DE 202004019553U1 DE 200420019553 DE200420019553 DE 200420019553 DE 202004019553 U DE202004019553 U DE 202004019553U DE 202004019553 U1 DE202004019553 U1 DE 202004019553U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
input
switch
output
demodulator
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE200420019553
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200420019553 priority Critical patent/DE202004019553U1/de
Publication of DE202004019553U1 publication Critical patent/DE202004019553U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/16—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for multiplication or division

Abstract

Multiplizierer-Dividierer (MD), einschließend eines Rechteckimpulsgenerators (1), eines Integrators (2), eines Komparators (3), erstes Schalters (4), eines Demodulators (5), erstes Invertors (6), zweites Invertors (7) und zweites Schalters (8), wobei
– der Ausgang (9) des Generators (1) mit dem Steuereingang (10) des zweiten Schalters (8) verbunden ist,
– ein Ausgangskontakt (16) des zweiten Schalters (8) mit dem Eingang (17) des Integrators (2) verbunden ist,
– der Ausgang (18) des Integrators (2) mit dem ersten Eingang (19) des Komparators (3) verbunden ist,
– der zweite Eingang (20) des Komparators (3) mit dem ersten Eingang (21) des MD verbunden ist,
– der Ausgang (22) des Komparators (3) mit dem Steuereingang (23) des Schalters (4) verbunden ist,
– ein Kontakt (25) des Schalters (4) mit dem zweiten Eingang (24) MD und mit dein Eingang (26) des ersten Invertors (6) verbunden ist,
– der Ausgang (27) des ersten...

Description

  • Die Erfindung gehört zur Analogrechentechnik und kann in Analog- und Hybridcomputern, Automatisierungs-, Messung- und Kommunikationseinrichtungen usw. verwendet werden.
  • Einer der Grundlagen der Multiplizierer-Dividierer ist ein Multiplizierer. Ein Dividierer wird entweder als einen „invertierten Multiplizierer" oder durch Ersetzen eines Summieren der Logarithmen durch ihre Subtrahieren in einer logarithmischen Einrichtung verwirklicht. Ein Multiplizierer mit Pulsbreitenmodulation erweist sich im Vergleich mit den Multipliziereren von anderen Bauarten als am meisten genauer. Die Multiplizierer mit Pulsbreitenmodulation erhalten als nichtlineare Elemente nur elektronische Schaltungseinrichtungen, die nach ihren Eigenschaften sich an idealen Schaltungseinrichtungen näheren. Die anderen nichtlinearen Elemente und die Elemente mit einer wechselnden Kennliniensteilheit, die in Multiplizierer von anderen Bauarten verwendet werden, führen zu den größeren Fehlern.
  • Es sind bereits Multiplizierer-Dividierer am Basis eines genaueres Multiplizierers mit Pulsbreitenmodulation, der einen Rechteckimpulsgenerator, einen Integrator, einen Komparator, einen elektronischen Schalter, einen Invertor und einen Demodulator einschließt, bekannt (Elektronische Analog- und Hybridrechner. H.Adler, G.Neidhold. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1974, S 289)
  • Obwohl die Genauigkeit eines Multiplizierers mit Pulsbreitenmodulation hoch ist, ist die Genauigkeit eines Multiplizierer-Dividierers nicht groß genug. Die Genauigkeit wird je kleiner, desto kleiner der Nenner ist. Das ist die Folge der Tatsache, dass das Neunersignal in einem „invertierten Multiplizierer" als Rückkopplungsspannung dient. Es ist bekannt, dass eine Verkleinerung der Rückkopplungsspannung in einer Einrichtung mit einer geschlossenen Struktur und einer großen Verstärkung zu einem erhöhten Rauschen, Verzerrungen und Instabilität führt.
  • Folglich, hat der bekannte Multiplizierer mit Pulsbreitenmodulation große Fehler beim Dividieren.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Erhöhung der Genauigkeit beim Dividieren. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs gelöst.
  • Auf der 1 ist das Blockschaltbild des vorgeschlagenen Multiplizierer-Dividierers, auf der 2 Zeitdiagramme der Signale abgebildet.
  • Multiplizierer-Dividierer (MD) enthält einen Rechteckimpulsgenerator (1), einen Integrator (2), einen Komparator (3), ersten Schalter (4), einen Demodulator (5), ersten Invertor (6), zweiten Invertor (7) und zweiten Schalter (8), wobei
    • – der Ausgang (9) des Generators (1) mit dem Steuereingang (10) des zweiten Schalters (8) verbunden ist,
    • – ein Ausgangskontakt (16) des zweiten Schalters mit dem Eingang (17) des Integrators (2) verbunden ist,
    • – der Ausgang (18) des Integrators (2) mit dem ersten Eingang (19) des Komparators (3) verbunden ist,
    • – der zweite Eingang (20) des Komparators (3) mit dem ersten Eingang (21) des MD verbunden ist,
    • – der Ausgang (22) des Komparators (3) mit dem Steuereingang (23) des Schalters (4) verbunden ist,
    • – ein Kontakt (25) des Schalters (4) mit dem zweiten Eingang (24) MD und mit dem Eingang (26) des ersten Invertors (6) verbunden ist,
    • – der Ausgang (27) des ersten Invertors (6) mit einem Kontakt (28) des ersten Schalters (4) verbunden ist,
    • – der Ausgangskontakt (29) des ersten Schalters (4) mit dem Eingang (30) des Demodulators (5) verbunden ist,
    • – der Ausgang (31) des Demodulators (5) mit dem Ausgang (32) des MD verbunden ist,
    • – der dritte Eingang (11) des MD mit einem Eingangskontakt (13) des zweiten Schalters (8) und mit dem Eingang (12) des zweiten Invertors (7) verbunden ist,
    • – der Ausgang (14) des zweiten Invertors (7) mit einem Eingangskontakt (15) des zweiten Schalters (8) verbunden ist.
  • Der vorgeschlagene Multipilzierer-Dividierer arbeitet folgendermaßen.
  • Der Generator (1) generiert einige bipolare Rechteckimpulse aq(t) mit der Amplitude a und Schwingungsdauer T (2A), die den Schalter (8) steuern. Die Kontakte (13) und (16) sind im Laufe einer positiven Halbperiode, die Kontakte (15) und (16) sind im Laufe einer negativen Halbperiode geschlossen. Die positive Eingangsspannung z = z(t) kommt zu dem Kontakt (13), seine Inversion zu dem Kontakt (15) des zweiten Schalters (8). Die Spannung z(t) ändert sich im Vergleich zu der Impulsspannung aq(t) langsam, folglich verwirklicht der Schalter (8) die Pulsamplitudenmodulation. Der Integrator (2) umwandelt die zweipolaren Rechteckimpulse z(t)q(t) (AIM-Signal, 2B) in die bipolaren Dreieckimpulse z(t)d(t) (2C) (Halbleiter- Schaltungstechnik. U.Tietze, Ch.Shenk. 11. Auflage, 1999, 5.289).
  • Die Spannung z(t)d(t) kommt an den ersten Eingang (19) des Komparators (3), und die langsam verändernde bipolare Spannung x = x(t) kommt an den zweiten Eingang (20) des Komparators (3). Die Signale auf dem Ausgang des Komparators (3) sind die bipolaren Impulse mit Pulsbreitenmodulation Usm(t) (2D) mit der Amplitude US und Schwingungsdauer T = T+ + T-, wobei T+ ist die Zeit, im Laufe welcher x(t) > z(t)d(t) und T- ist die Zeit, im Laufe welcher x(t) < z(t)d(t). Auf diesem Grund ist die Spannung auf dem Ausgang des Komparators die gleiche, als auf die Eingänge des Komparators die Signale x(t)/z(t) und d(t) kämmten (wir bemerken, dass d(t) sind nicht modulierte Dreieckimpulse). Folglich, ist der Mittlerwert der Spannung auf dem Ausgang des Komparators der Größe x(t)/z(t) proportional (ibid. 5.287, 288).
  • Der Schalter (4) und der Invertor (6) abreiten analogisch den Schalter (8) und der Invertor (7), folglich kommen auf dem Eingang des Demodulators (5) Rechteckimpulse y(t)m(t) (2F), die sind sowohl auf Dauer (entsprechend x(t)/z(t) ) und auf Amplitude (entsprechend langsam veränderte Eingangsspannung y(t) ) moduliert. Darum ist die Ausgangsspannung des Demodulators proportional, und beim entsprechenden maßstabgerechten Ändern gleich der Größe x(t)y(t)/z(t) (ibid. S.287, 288).
  • Die vorgeschlagenen Veränderungen der Einrichtung eliminieren die Ursache der vergrößerten Fehler beim Dividieren. Die Struktur der Einrichtung und die Nomenklatur der Elemente der Einrichtung sind ähnlich der Struktur und der Nomenklatur der Elemente des bekannten am meisten genaueren Multiplizierer.

Claims (1)

  1. Multiplizierer-Dividierer (MD), einschließend eines Rechteckimpulsgenerators (1), eines Integrators (2), eines Komparators (3), erstes Schalters (4), eines Demodulators (5), erstes Invertors (6), zweites Invertors (7) und zweites Schalters (8), wobei – der Ausgang (9) des Generators (1) mit dem Steuereingang (10) des zweiten Schalters (8) verbunden ist, – ein Ausgangskontakt (16) des zweiten Schalters (8) mit dem Eingang (17) des Integrators (2) verbunden ist, – der Ausgang (18) des Integrators (2) mit dem ersten Eingang (19) des Komparators (3) verbunden ist, – der zweite Eingang (20) des Komparators (3) mit dem ersten Eingang (21) des MD verbunden ist, – der Ausgang (22) des Komparators (3) mit dem Steuereingang (23) des Schalters (4) verbunden ist, – ein Kontakt (25) des Schalters (4) mit dem zweiten Eingang (24) MD und mit dein Eingang (26) des ersten Invertors (6) verbunden ist, – der Ausgang (27) des ersten Invertors (6) mit einem Kontakt (28) des ersten Schalters (4) verbunden, ist – der Ausgangskontakt (29) des ersten Schalters (4) mit dem Eingang (30) des Demodulators (5) verbunden ist, – der Ausgang (31) des Demodulators (5) mit dem Ausgang (32) des MD verbunden, – der dritte Eingang (11) des MD ist mit einem Eingangskontakt (13) des zweiten Schalters (8) und mit dem Eingang (12) des zweiten Invertors (7) verbunden ist, – der Ausgang (14) des zweiten Invertors (7) mit einem Eingangskontakt (15) des zweiten Schalters (8) verbunden ist.
DE200420019553 2004-12-18 2004-12-18 Multiplizierer-Dividierer Expired - Lifetime DE202004019553U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200420019553 DE202004019553U1 (de) 2004-12-18 2004-12-18 Multiplizierer-Dividierer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200420019553 DE202004019553U1 (de) 2004-12-18 2004-12-18 Multiplizierer-Dividierer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202004019553U1 true DE202004019553U1 (de) 2005-03-03

Family

ID=34258982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200420019553 Expired - Lifetime DE202004019553U1 (de) 2004-12-18 2004-12-18 Multiplizierer-Dividierer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202004019553U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT505446B1 (de) * 2007-06-19 2009-08-15 Siemens Ag Oesterreich Analog dividierer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT505446B1 (de) * 2007-06-19 2009-08-15 Siemens Ag Oesterreich Analog dividierer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Larson et al. A modified Ebers-Moll transistor model for RF-interference analysis
DE2348667B2 (de) Elektronischer kWh-Zähler
DE2747385A1 (de) Einrichtung zur messung der elektrischen leistung oder arbeit in einem wechselstromnetz
US9575729B1 (en) Digital architecture for delta-sigma RMS-to-DC converter
DE202004019553U1 (de) Multiplizierer-Dividierer
Johnson Electronic noise
DE102004030768B4 (de) Konverter zur Umwandlung von Kartesischen Koordinaten in Polarkoordinaten
DE2548586C2 (de) Schaltung zur Erzeugung eines Digitalausgangssignals in Abhängigkeit von wenigstens einem Analogsignal
DE102004029176A1 (de) Multiplizierer-Dividierer
DE202005002792U1 (de) Konverter von kartesischen Koordinaten in Polarkoordinaten
DE2528016C2 (de) Vorrichtung für die Überwachung der Qualität von Richtfunkverbindungen
DE1959514C3 (de) Schaltungsanordnung zum Ausfiltern eines NF-Bandes
DE202018105618U1 (de) Kleinsignalspannungsquelle zum Verifizieren von Gleichstromzählern vom indirekten Zugriffstyp
DE102006032181B3 (de) Der Leistungsverstärker
Abrar Design and implementation of opamp based relaxation oscillator
DD141074A1 (de) Schaltungsanordnung zur daempfungs-oder verstaerkungsmessung an elektrischen vierpolen
DE2637657C3 (de) Dividierender Spannungsfrequenzumsetzer
DE2419701C3 (de) Verfahren zum Aufsuchen von Verkehrsfunksendern
Kanmani The transformer-less generation of amplitude modulation: Theory and Experiment
CN111090006A (zh) 一种基于微弱信号的小电阻测量装置
GB893405A (en) Improvements in electronic analogue computer circuits
US2822468A (en) Apparatus for demodulating a signal
DE102006032182B4 (de) Verfahren zur nichtlinearen Analogberechnung der Arctan(V/W)-Funktion
DD220470A1 (de) Schaltungsanordnung zur erzeugung nichtlinearer dynamischer strom-spannungs-abhaengigkeiten
Basher et al. Laboratory experiments using NI ELVIS

Legal Events

Date Code Title Description
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R207 Utility model specification

Effective date: 20050407

R156 Lapse of ip right after 3 years

Effective date: 20080701