RU1791824C - Множительно-делительное устройство - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит операционный усилитель 2, полевой транзистор 1, два масштабных резистора 3, 4, три переключател  6-8, генератор 5 импульсов , два блока выборки-хранени  9, 10, два одновибратрра 11, 12, элемент НЕ 13. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно делительное устройство, содержащее полевые транзисторы, операци- онные усилители и масштабные резисторы.

Недостатком этого устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности , обусловленные тем, что оно не позвол ет реализовать операцию умноже- ни .

Недостатком этого устройства  вл етс  относительно низка  точность, обусловленна  погрешностью из-за неидентичности полевых транзисторов.

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу .

Множительно-делительное устройство содержит полевой транзистор 1, операционный усилитель 2, масштабные резисторы 3 и 4, генератор импульсов 5, переключатели 6-8, блоки 9 и 10 выборки-хранени , од- новибрзторы 11 и 12, элемент НЕ 13, входные шины 14-16 и выходную шину 17. Сток полевого транзистора 1 соединен с выходом переключател  6, затвор - с выходом переключател  7, а исток - с выходом переключател  8 и инвертирующим входом усилител  2, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - с первым выводом резистора 4, информационными входами блоков 9 и 10 и первым информационным входом переключател  7. Выход генератора 5 соединен непосредственно с управл ющими входами переключателей 6-8 и с входом одновибратора 11, а через элемент 13 - с входом одновибратора 12. Выходы одновибраторов 11 и 12 соеди- йены с управл ющими входами блоков 9 и 10 соответственно, соединенных своими выходами соответственно с вторым информационным входом переключател  7 и шиной 17. Первый и второй информационные входы переключател  6 соединены с шинами 14 и 15 соответственно. Резистор 3 включен между шиной 16 и первым информационным входом переключател  8, второй информационный вход которого соединен с вторым выводом резистора 4,

Множительно-делительное устройство работает следующим образом.

На шину 14 поступает сигнал-делитель Z положительной пол рности, а на шины 15 и 16 - сигналы - сомножители X произвольной пол рности и Y отрицательной пол рности .

Генератор 5 формирует пр моугольные импульсы со скважностью два и с уровнем,

соответствующим логической 1 (фиг, 2а). Импульсы с выхода генератора 5 поступают на управл ющие входы переключателей 6- 8 и на вход одновибратора 11 непосредственно , а на вход одновибратора 12 - через элемент НЕ 13, Одновибраторы 11 и 12 по передним фронтам поступающих на их входы импульсов формируют импульсы управлени , амплитуда и длительность которых достаточны дл  запоминани  в блоках 9 и 10 сигналов, поступающих на их информационные входы. Импульсы с выхода одно- вибратора 11 (фиг. 26) поступают на управл ющий вход блока 9, а импульсы с выхода одновибратора 12 (фиг.-2в) - на управл ющий вход блока 10.

Во врем  действи  импульсов генератора 5 переключатели 6-8 наход тс  в состо нии , изображенном на чертеже, сток полевого транзистора 1 подключаетс  к шине 14, затвор- к выходу операционного усилител  2, а исток через резистор 3 - к шине 16. Под действием сигнала с выхода усилител  4.проводимость канала полевого транзистора 1 измен етс  до тех пор, пока не уравн ютс  токи через канал полевого транзистора 1 и резистор 3, т.е. до выполнени  услови :

,(1)

где GI - проводимость канала полевого транзистора 1;

6з- проводимость резистора 3.

Проводимость Gi из уравнени  (1) определитс 

(2)

Управл ющее напр жение с выхода усилител  2, под действием которого проводимость полевого транзистора 1 принимает значение, соответствующее уравнению 2, запоминаетс  во врем  действи  импульса одновибратора 11 блоком 9 и сохран етс  посто нным в течение.всего промежутка времени между импульсами одновибратора 11.

В паузах между импульсами генератора 5 переключатели 6-8 наход тс  в состо нии , противоположном изображенному на чертеже, сток полевого транзистора 1 подключен к шине 15, затвор - к выходу блока 9, а исток через резистор 4 - к выходу усилител  2. В эти промежутки времени усилитель 2 совместно с каналом полевого транзистора 1 и резистором 4 образуют масштабирующий узел. На выходе усилител  2 и на информационном входе блока 10 формируетс  напр жение U. определ емое равенством

Gi

Сл

где G/i - проводимость резистора 4,

С учетом уравнени  (2) полученное уравнение можно записать в следующем виде:

U

Сз X Y GA 2

Напр жение с выхода усилител  2 под действием управл ющих импульсов одно- вибратора 12 запоминаетс  блоком 10 и с его выхода поступает на шину 17.

Таким образом, на шине 17 устройства формируетс  напр жение, пр мо пропорциональное сигналам-сомножител м на шинах 15 и 16 и обратно пропорциональное сигналу-делителю на шине 14, т.е, предлагаемое устройство осуществл ет операции умножени  и делени .

В предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, масштабирование сигнала осуществл етс  с помощью того же полевого транзистора, что и регулировка коэффициента передачи сигнала. Это исключает присущую прототипу погрешность за счет неидентичности полевых транзисторов, что повышает точность выполнени  операции умножени -делени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Множительно-делительное устройство, содержащее операционный усилитель, эле- мент с управл емым сопротивлением, выполненный на полевом транзисторе, первый и второй масштабные резисторы, один вывод первого масштабного резистора  вл етс  входом первого сигнала сомно- жител  устройства, инвертирующий вход

   операционного усилител  соединен с источником полевого транзистора, неинвертирующий вход - с общей шиной устройства, а выход - с одним выводом второго масштабного резистора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства , в него введены с первого по третий переключатели , генератор импульсов, два одновибратора, элемент НЕ и два блока выборки-хранени , выход первого из которых  вл етс  выходом устройства, выход операционного усилител  соединен с информационными входами блоков выборки-хранени , управл ющие входы которых подключены к выходам соответственно первого -и второго одновибраторов, первый и второй информационные входы первого переключател   вл ютс  соответственно входом сигнала-делител  и входом второго сигнала-сомножител  устройства, а выход соединен со стоком полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом второго переключател , первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к информационному входу и выходу второго блока выборки-хранени , исток полевого транзистора соединен с выходом третьего переключател , первый и второй информационные входы которого соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго масштабных резисторов , выход генератора импульсов соединен с управл ющими входами переключателей , входом первого одновибратора и через элемент НЕ - с входом второго одновибратора .