Przedmiotem wynalazku jest analogowy przelicznik mnozaco-dzielacy oraz wykonane w oparciu o niego analogowe przeliczniki pochodne takie jak: pierwiastek kwadratowy z iloczynu dwóch wielkosci wejsciowych, oraz przelicznik podnoszacy do kwadratu i dzielacy. Wszystkie podane przeliczniki pracuja na zasadzie modulacji impulsu.Dotychczas znane uklady przeliczników mnozaco-dzielacych pracujace na zasadzie modulacji szerokosci i wysokosci impulsu posiadaja uklad modulatora szerokosci impulsu, w którym stosunek czasu trwania impulsu do okresu impulsowania lub stosunek róznicy miedzy czasem trwania impulsu i przerwy do okresu impulsowania jest proporcjonalny do stosunku sygnalów wejsciowych. Wprowadzenie trzeciego sygnalu wejsciowego propor¬ cjonalnego do amplitudy sygnalu impulsowego z modulatora szerokosci impulsu po usrednieniu tego przebiegu zapewnia dzialanie mnozaco-dzielace przelicznika. Przelicznik mnozaco-dzielacy pracujacy na tej zasadzie ma szereg wad. Z uwagi na zasade pracy modulatora szerokosci impulsu, w celu zapewnienia odpowiedniej dokladnosci i prawidlowej generacji impulsów narzucone sa pewne ograniczenia, a mianowicie stosunek analogo¬ wych sygnalów wejsciowych moze sie zmieniac w granicach 0,1 -M. Pociaga to za soba spelnienie wymagania, aby wartosc sygnalu wejsciowego odpowiadajaca licznikowi byla nie wieksza od wartosci sygnalu wejsciowego odpowiadajacego mianownikowi. Ponadto dla otrzymania odpowiednich dokladnosci, zmiennosc tych sygnalów jest mozliwa w zakresie jednej dekady. Przelicznik pracujacy na tej zasadzie nie posiada pelnej zamiennosci sygnalów wejsciowych, przy pomocy których wykonywane jest dzialanie mnozenia i dzielenia.Celem wynalazku jest usuniecie podanych niedogodnosci przez opracowanie analogowego przelicznika matematycznego zapewniajacego zmiane stosunku sygnalów wejsciowych modulatora szerokosci impulsu w dwóch dekadach przy zmianie wypelnienia impulsu wyjsciowego o jedna dekade. Ponadto przelicznik nie posiada ograniczen na sygnaly wejsciowe okreslajace licznik i mianownik realizowanej funkcji.Cel ten osiagnieto przez zastosowanie w analogowym przeliczniku matematycznym mnozaco-dzielacym pracujacym na zasadzie modulacji impulsu, modulatora szerokosci impulsu oraz ukladu wyjsciowego. Modulator szerokosci impulsu sklada sie z ukladu calkujacego, z którego sygnal wyjsciowy dodawany do sygnalu pilozebnego w sumatorze podawany jest na komparator sterujacy impulsowym sygnalem wyjsciowym. Ponadto2 90 272 modulator zawiera klucze pracujace w przeciwfazie, które w momentach zalaczania podaja sygnaly wejsciowe na drugi sumator dolaczony do wejscia wymienionego ukladu calkujacego. Natomiast uklad wyjsciowy przelicznika sklada sie z drugiego zespolu calkujacego, na wejsciu którego znajduje sie trzeci sumator z podlaczonymi drugimi kluczami pracujacymi równiez w przeciwfazie, które sterowane sa sygnalem wyjsciowym modulatora.Wyjscie ukladu wyjsciowego polaczone jest z jednym z wejsc tego ukladu lub z pierwszym wzglednie drugim wejsciem modulatora dla zapewnienia ujemnego sprzezenia zwrotnego w utworzonej petli zamknietej. Dla otrzymania analogowego przelicznika matematycznego pierwiastka kwadratowego z iloczynu dwóch sygnalów wejsciowych, wyjscie ukladu wyjsciowego polaczone jest z tym wejsciem tego ukladu lub modulatora, które okresla mianownik przelicznika.Analogowy przelicznik mnozaco-dzielacy wedlug wynalazku zawiera uklad modulatora szerokosci impulsu wykonany w ten sposób, ze stosunek czasu trwania impulsu do czasu trwania przerwy impulsu równy jest stosunkowi amplitud sygnalów wejsciowych, przy czym impulsowy sygnal wyjsciowy steruje uklad wyjsciowy, którego wyjscie jest polaczone zawsze tylko z jednym z wejsc obu omawianych ukladów aby bylo zapewnione ujemne sprzezenie zwrotne w utworzonej petli zamknietej.Przelicznik pierwiastka kwadratowego z iloczynu dwóch wielkosci wejsciowych wykonany jest w oparciu o przelicznik mnozaco-dzielacy przez polaczenie jego wyjscia z wejsciem reprezentujacym sygnal wejsciowy w mianowniku.Przelicznik mnozaco-dzielacy bedacy przedmiotem wynalazku zapewnia zmiane stosunku sygnalów wejsciowych modulatora szerokosci impulsu w dwóch dekadach przy zmianie wypelnienia impulsu wyjsciowego tego ukladu o jedna dekade. Pozwala to na zamienialnosc sygnalów realizujacych dzialanie mnozenia i dzielenia dla dowolnego sygnalu okreslajacego mianownik przelicznika. Przelicznik mnozaco dzielacy nie posiada ograni¬ czen na sygnaly wejsciowe okreslajace licznik i mianownik realizowanej funkcji, a tym samym eliminuje wady znanych przeliczników dzialajacych na zasadzce modulacji szerokosci i wysokosci impulsu.Rysunek odtwarza przyklad wykonania analogowego przelicznika matematycznego wedlug wynalazku w postaci schematu blokowego przelicznika mnozaco-dzielacego.Przelicznik mnozaco-dzielacy wedlug wynalazku sklada sie z modulatora szerokosci impulsu MSI oraz ukladu wyjsciowego UW. Modulator szerokosci impulsu MSI sklada sie z ukladu calkujacego Ci, którego sygnal wyjsciowy dodawany do sygnalu pilozebnego generatora G w sumatorze S2 podawany jest na komparator K sterujacy impulsowym sygnalem wyjsciowym I. Klucze Ki i K2 modulatora pracuja w przeciwfazie i w mo¬ mentach zalaczania podaja sygnaly wejsciowe X i Z na sumator Si dolaczony do wejscia ukladu calkujacego Cx.Natomiast uklad wyjsciowy UW sklada sie z ukladu calkujacego C2, na wejsciu którego znajduje sie sumator S3 z podlaczonymi kluczami K3 i K4 pracujacymi równiez w przeciwfazie i sterowanymi sygnalem wyjsciowym I modulatora szerokosci impulsu MSI. W celu zrealizowania dzialania mnozera i dzielenia wyjscie V ukladu wyjsciowego UW jest polaczone z wejsciem U tego ukladu.Modulator szerokosci impulsu MSI dziala w ten sposób, ze sygnal wyjsciowy ukladu calkujacego Ci, bedacy calka róznicy sygnalów wejsciowych X i Z sumowanych w sumatorze Si, jest sumowany w drugim sumatorze S2 z sygnalem pilozebnym o okresie T, wytworzonym przez generator G. Sygnal wyjsciowy ukladu calkujacego Ct przesuwajac sygnal pilozebny na wejsciu komparatora K powoduje zmiane szerokosci impulsu wyjsciowego I. Wyjsciowy sygnal impulsowy I steruje pracujace w przeciwfazie klucze Kx i K2 tworzac petle ujemnego sprzezenia zwrotnego. W ten sposób w stanie ustalonym róznica sygnalów w sumatorze Si jest równa zeru. Jezeli czas zamkniecia klucza Kj bedzie wynosil t!, a czas zamkniecia klucza K2 bedzie wynosil t2 to otrzyma sie nastepujaca zaleznosc: xi_zk = 0, stad z =ti i przy czym ti + t2 = T.Modulator szerokosci impulsu MSJ zapewnia wiec proporcjonalna zaleznosc miedzy stosunkiem analogo¬ wych sygnalów wejsciowych X i Z a stosunkiem czasu trwania impulsu ti do czasu trwania przerwy t2. Klucze K3 i K4 ukladu wyjsciowego UW sterowane sa w przeciwfazie z modulatora szerokosci impulsu MSI. Sygnal wyjsciowy V ukladu calkujacego C2 jest calka róznicy sygnalów wejsciowych Y i U. sumowanych w sumatorze S3. W celu otrzymania przelicznika mnozaco-dzielacego nalezy polaczyc wyjscie V ukladu wyjsciowego UW z wejsciem U tego ukladu lub wejsciem X wzglednie Z modulatora szerokosci impulsu MSI tak, aby bylo zapew¬ nione ujemne sprzezenie zwrotne w utworzonej w ten sposób petli zamknietej. W przypadku polaczenia wyjscia V ukladu wyjsciowego UW z wejsciem U tego ukladu, dla stanu ustalonego róznica sygnalów w sumatorze S390 272 3 jest równa zeru i otrzymuje sie nastepujaca zalezne ic stad VT-YT= ° 1-b.X t Uwzgledniajac zaleznosc _ = 2 , otrzymana dla modulatora szerokosci impulsu MSI, otrzymuje sie: Z ti Z ' Przeprowadzajac podobne rozwazania, dla polaczenia wyjscia V ukladu wyjsciowego UW z wejsciem X modulatora szerokosci impulsu MSI, otrzymuje sie Y Winnym przypadku przy polaczeniu wyjscia V ukladu wyjsciowego UW z wejsciem Z modulatora szerokosci impulsu MSI dla prawidlowej pracy jest wymagana zmiana fazy sterowania wzgledem siebie kluczy K3 i K4, otrzymuje sie wówczas: Y ' Omawiane przeliczniki mnozaco-dzielace pracuja prawidlowo o ile stale czasowe calkowania ukladów calkujacych Cx i C2 sa dostatecznie duze w porównaniu z okresem impulsowania T impulsu wyjsciowego I modulatora szerokosci impulsu MSI.Na podstawie analogowego przelicznika mnozaco-dzielacego mozna zrealizowac analogowy przelicznik realizujacy pierwiastek kwadratowy z iloczynu dwóch wielkosci wejsciowych. Elementy skladowe i ich oznacze¬ nia oraz zasada pracy sa identyczne jak w przeliczniku mnozaco-dzielacym. Jezeli w przeliczniku mnozaco-dziela- cym polaczy sie wejscie Z modulatora szerokosci impulsu MSI z wyjsciem V ukladu wyjsciowego UW otrzymuje sie: V= \XY\ Przeprowadzajac rozwazania dla ukladu mnozaco-dzielacego, w którym wyjscie V ukladu wyjsciowego UW jest polaczone z wejsciem X modulatora szerokosci impulsu MSI i zakladajac, ze V = Y, otrzymuje sie: v-T uz.W innym przypadku dla przelicznika mnozaco-dzielacego w którym wyjscie V ukladu wyjsciowego UW jest polaczone z wejsciem Z modulatora szerokosci impulsu MSI przy zamienionej fazie sterowania kluczy K3 i K4 zakladajac, ze V = Y otrzymuje sie: i v-t UX.Na podstawie analogowego przelicznika mnozaco-dzielacego mozna latwo zrealizowac pochodne przeliczni¬ ki takie jak: pierwiastka kwadratowego z jednej wielkosci wejsciowej, kwadratujaco-dzielacy, kwadratujacy, mnozacy, dzielacy. Przelicznik pierwiastka kwadratowego z jednej wielkosci wejsciowej otrzymuje sie przez podanie na jedno z wejsc przelicznika pierwiastka kwadratowego z dwóch wielkosci wejsciowych sygnalu stalego. Przelicznik kwadratujaco-dzielacy otrzymuje sie przez polaczenie wejsc okreslajacych licznik przelicz¬ nika mnozaco-dzielacego. Przelicznik mnozacy otrzymuje sie przez podanie na wejscie okreslajace mianownik przelicznika mnozaco-dzielacego sygnalu stalego, przy czym polaczenie wejsc iloczynowych pozwala otrzymac funkcje podnoszenia do kwadratu z jednej wielkosci wejsciowej. Przelicznik dzielacy otrzymuje sie przez podanie na jedno z wejsc okreslajacych licznik przelicznika mnozaco-dzielacego sygnalu stalego. W zwiazku z powyzszym przelicznik mnozaco-dzielacy stanowiacy przedmiot wynalazku jest przelicznikiem uniwersalnym pozwalajacym realizowac rózne funkcje algebraiczne.4 90 272 PL