Przedmiotem wynalazku jest uklad elektroniczny do mnozenia analogowego dwóch sygna¬ lów, stosowany zwlaszcza w ukladach pomiarowych oraz regulacji automatycznej.Znane sa równiez uklady mnozace, oparte na alogarytmowaniu sumy zlogarytmowanych sygnalów wejsciowych, odejmowaniu sumy i róznicy kwadratów sygnalów wyjsciowych, uklady z usrednianiem przebiegu trójkatnego, czy uklady z mnozeniem poprzez dobór stosunku pradów w parze tranzystorów.Nalezy do nich uklad mnozacy z modulacja impulsowa znany z ksiazki: Z. Kulka, M.Nadachowski p.t. „Liniowe uklady scalone'4 — WKL, Warszawa 1974, w którym sygnal wyjsciowy z generatora przebiegu trójkatnego jest sumowany z jednym z sygnalów wejsciowych. Wynik w postaci sumy podany jest na komparator spolaryzowany napieciem zerowym. W rezultacie otrzy¬ muje sie asymetryczny przebieg prostokatny o wspólczynniku wypelnienia okreslonym przez wartosc i polaryzacje jednego z sygnalów wejsciowych. Przebieg ten steruje przelacznikiem elektro¬ nicznym, który powoduje, ze na wejscie koncowego wzmacniacza operacyjnego podawany jest drugi sygnal wejsciowy, ze znakiem „plus" gdy przelacznik jest zwarty, a ze znakiem „minus,, gdy przelacznikjest otwarty.Na wyjsciu wzmacniacza koncowego, stanowiacym wyjscie calego ukladu otrzymuje sie przebieg prostokatny o wspólczynniku wypelnienia proporcjonalnym do jednego z sygnalów sterujacych i amplitudzie proporcjonalnej do drugiego z tych sygnalów. Wartoscsrednia sygnalu wyjsciowego jest wiec proporcjonalna do iloczynu dwóch sygnalów sterujacych.Uklad wedlug wynalazku sklada sie z tranzystora polowego z izolowana bramka, którego dren jest polaczony poprzez klucz elektroniczny pierwszy ze zródlem napiecia wejsciowego, a poprzez klucz elektroniczny drugi ze zródlem napiecia odniesienia. Zródlo tego tranzystora polaczonejest z jednym wejsciem wzmacniacza operacyjnego pierwszego, drugie wejscie którego polaczone jest z masa ukladu poprzez rezystor polaryzacji, przy czym wzmacniacz ten posiada w petli sprzezenia zwrotnego rezystor sprzegajacy, a jego wyjscie poprzez klucz elektroniczny trzeci polaczonejest z zaciskami wyjsciowymi ukladu, polaczonymi z okladkami kondensatora wyjsciowego. Natomiast bramka tranzystora polowego polaczona jest za posrednictwem kondenstatora bramkowego z masa ukladu, a poprzez klucz elektroniczny czwarty z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego drugiego, jedno wejscie którego polaczone jest z masa ukladupoprzez rezystor polaryzacji a drugie wejscie, za posrednictwem rezystora wejsciowego, polaczone jest ze zródlem napiecia sterujacego,2 124 441 za posrednictwem rezystora sprzezenia miedzystopniowego z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego pierwszego, tworzac petle sprzezenia zwrotnego.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest duza prostota budowy oraz mozliwosc jego realizacji w oparciu o elementy mniej skomplikowane, dostepne w kraju. Poza tym uklad wykazuje mala wrazliwosc na zmiany temperatury jak tez innych warunków otoczenia, co jest istotna wada wiekszosci znanych ukladów mnozacych, ze wzgledu na stala, cykliczna regulacje opornosci tranzystora polowego w takich warunkach, w jakich nastepuje mnozenie. Ponadto ze wzgledu na zastosowanie nowego sposobu samokompensacji, parametry ukladu sa niezalezne od parametrów zastosowanego tranzystora polowego, co jest istotne przy duzym rozrzucie parametrów dostep¬ nych w kraju tranzystorów polowych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku który przedsta¬ wia schemat ideowy ukladu do mnozenia analogowego dwóch sygnalów.Uklad wedlug wynalazku sklada sie z tranzystora polowego z izolowana bramka Tp, którego dren jest polaczony poprzez klucz elektroniczny pierwszy Ki ze zródlem napiecia wejsciowego U2, a poprzez klucz elektroniczny drugi K2 ze zródlem napiecia odniesienia U0 a zródlo tego tranzystora Tp polaczone jest z jednym wejsciem wzmacniacza operacyjnego pierwszego Wi, drugie wejscie którego polaczone jest z masa ukladu poprzez rezystor polaryzacji R4, przy czym wzmacniacz ten Wi posiada w petli sprzezenia zwrotnego rezystor sprzegajacy Ri a jego wyjscie poprzez klucz elektroniczny trzeci K3 polaczone jest z zaciskami wyjsciowymi ukladu, polaczonymi z okladkami kondensatora wyjsciowego C2, natomiast bramka tranzystora polowego Tp polaczona jest za posrednictwem kondensatora bramkowego Ci z masa ukladu a poprzez klucz elektroniczny czwarty K4 z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego drugiego W2, jedno wejscie którego polaczone jest z masa ukladu poprzez rezystor polaryzacji R5, a drugie wejscie, za posrednictwem rezystora wejsciowego R2 polaczone jest ze zródlem napiecia sterujacego Ui, a za posrednictwem rezystora sprzezenia miedzystopniowego R3 z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego pierszego Wi, tworzac petle sprzezenia zwrotnego.Uklad wedlug wynalazku dziala na zasadzie wzmacniacza jednego z sygnalów wejsciowych U2 ze wzmocnieniem regulowanym stosownie do drugiego sygnalu wejsciowego U1 poprzez zmiane za posrednictwem wzmacniacza operacyjnego drugiego W2 stosunku opornosci rezystora sprzegaja¬ cego Ri i tranzystora polowego z izolowana bramka Tp, wlaczonych do ukladu wzmocnienia ze wzmacniaczem operacyjnym pierwszym Wi.Praca ukladu przebiega w cyklu skladajacym sie z dwóch nastepujacych po sobie stanów wyznaczanych przez otwarcie lub zamkniecie kluczy elektronicznych. W stanie, w którym naste¬ puje regulacja opornosci przejscia tranzystora polowego Tp, klucze elektroniczne: pierwszy Ki i trzeci K3 sa otwarte, natomiast klucze elektroniczne: drugi K2 i czwarty K4 sa zamkniete. Na dren tranzystora polowego z izolowana bramka T°, podawanejest napiecie stale o wartosci U0przy czym tranzystor ten pracuje w zakresie liniowym charakterystyk, Uds= k • Jd, przy Ugs=const, gdzie Uds jest napieciem dren-zródlo, Ugs—napieciem bramka-zródlo, Jd—pradem drenu — tranzystora polowego, zas k jest stala pomiarowa o wymiarze opornosci stanowiaca, zas kjest stala pomiarowa o wymiarze opornosci stanowiaca opornosc przejscia taranzystora polowego. Wzmacniacz opera¬ cyjny drugi W2, na wejscie którego podawany jest za posrednictwem rezystora wejsciowego R2 sygnal sterujacy Ui sygnal sterujacy Ui, a poprzez rezystor sprzezenia miedzystopniowego R3 sygnal sprzezenia zwrotnego ze wzmacniacza pierwszego Wi, reguluje napiecie bramki, a wiec i opornosc przejscia taranzystora polowego Tpw taki sposób, aby na wyjsciu wzmacniacza operacyj¬ nego pierwszego Wi pojawilo sie napiecie proporcjonalne do sygnalu sterujacego Ui, uzyskane poprzez regulacje stosunku opornosci rezystora sprzegajacego Ri do opornosci przejscia tranzy¬ stora polowego Tp, stosownie do sygnalu sterujacego Ui.Po uplywie czasu wyznaczonego przez czestotliwosc przelaczania kluczy elektronicznych, klucze elektroniczne pierwszy Ki i trzeci K3 zamykaja sie, a drugi K2 i czwarty K4 otwieraja sie.Kondensator bramkowy Ci utrzymuje na bramce tranzystora polowego Tp napiecie ustawione w poprzednim etapie, na dren tego tranzystora podawany jest sygnal wejsciowy U2, który jest przeniesiony przez wzmacniacz operacyjny pierwszy Wi ze wzmocnienia sterujacego Ui. Sygnal ten poprzez klucz elektroniczny trzeci K3 podawany jest na zaciski wyjsciowe ukladu i dzieki obecnosci kondensatora wyjsciowego C2 utrzymuje na wyjsciu swa wartosc w nastepnym etapie, w którym po124441 3 przelaczeniu kluczy elektronicznych, nastepuje ponowna regulacja opornosci przejscia tranzystora polowego Tp. Rezystory polaryzacji wzmacniacza pierwszego R4 i wzmacniacza drugiego R5 dobrane sa tak, aby zminimalizowac wplyw wejsciowych pradów polaryzacji wzmacniaczy operacyjnych.Jezeli czestotliwosc przelaczania kluczy elektronicznych Ki, K2, K3, K4Jest duza w stosunku do szybkosci zmian sygnalów wejsciowych Ui i U2, to na wyjsciu ukladu otrzymuje sie sygnal Uwy proporcjonalny do kazdego z sygnalów sterujacych Ui i U2, a wiec i proporcjonalny do ich iloczynu.Uklad wedlug wynalazku nadaje sie do stosowania szczególnie w ukladach pomiarowych i regulacji automatycznej.Zastrzezenie patentowe Uklad elektroniczny do mnozenia analogowego dwóch sygnalów, zawierajacy uklad regulacji opornosci oraz uklad wzmacniacza z jednym elementem o zmiennej opornosci, znamienny tym, ze dren tranzystora polowego z izolowana bramka (Tp) polaczony jest poprzez klucz elektroniczny pierwszy (Ki) ze zródlem napiecia wejsciowego (U2), a poprzez klucz elektroniczny drugi (K2) ze zródlem napiecia odniesienia (U0) a zródlo tego tranzystora (Tp) polaczone jest z jednym wejsciem wzmacniacza operacyjnego pierwszego (Wi), którego drugie wejscie polaczone jest z masa ukladu poprzez rezystor polaryzacji wzmacniacza pierwszego (R4), przy czym wzmacniacz ten (Wi) posiada w petli sprzezenia zwrotnego rezystor sprzegajacy (Ri), a jego wyjscie poprzez klucz elektroniczny trzeci (K3) polaczony jest z zaciskami wyjsciowymi ukladu, polaczonymi z okladkami kondensatora wyjsciowego (C2), natomiast bramka tranzystora polowego (Tp) polaczona jest za posrednictwem kondensatora bramkowego (Ci) z masa ukladu, a poprzez klucz elektroniczny czwarty (K4) z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego drugiego (W2), jedno wejscie którego pola¬ czone jest z masa ukladu poprzez rezytor polaryzacji wzmacniacza drugiego (R5), a drugie wejscia za posrednictwem rezystora wejsciowego (R2), polaczone jest ze zródlem napiecia sterujacego (Ui), a za posrednictwem rezystora sprzezenia miedzystopniowego (R3) z wyjsciem wzmacniacza opera¬ cyjnego pierwszego (Wi), tworzac petle sprzezenia zwrotnego.124 441 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL