RU1818624C - Analog multiplier of voltage levels - Google Patents

Analog multiplier of voltage levels

Info

Publication number
RU1818624C
RU1818624C SU4818498A RU1818624C RU 1818624 C RU1818624 C RU 1818624C SU 4818498 A SU4818498 A SU 4818498A RU 1818624 C RU1818624 C RU 1818624C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
input
output
inputs
multiplier
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Филимонов
Original Assignee
Смоленское производственное объединение "Аналитприбор"
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 Смоленское производственное объединение "Аналитприбор" filed Critical Смоленское производственное объединение "Аналитприбор"
Priority to SU4818498 priority Critical patent/RU1818624C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1818624C publication Critical patent/RU1818624C/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области аналоговой вычислительной техники, и может быть использовано в регулирующих устройствах автоматики и измерительной техники. Цель изобретени  - повышение точности и термостабильности. Поставленна  цель достигаетс  за счет использовани  в устройстве широтно-импульсного модул тора, выполненного в виде генератора 1 импульсов , цифрового генератора 2 треугольных функций, цифроаналогового преобразовател  3 и компаратора 4, а также за счет введени  в устройство двух формирователей пачек импульсов 7 и 8. 2 ил.The invention relates to the field of analog computing, and can be used in control devices of automation and measurement technology. The purpose of the invention is to increase accuracy and thermal stability. This goal is achieved through the use of a pulse-width modulator in the device, made in the form of a pulse generator 1, a digital generator 2 of triangular functions, a digital-analog converter 3 and a comparator 4, as well as by introducing two pulse train 7 and 8 into the device. 2 silt.

Description

Изобретение относитс  к области аналоговой вычислительной техники и может . быть использовано в регулирующих устройствах автоматики и измерительной техники.The invention relates to the field of analog computing and can. be used in control devices of automation and measuring equipment.

Цель изобретени  - повышение точности и термостабильности.The purpose of the invention is to increase accuracy and thermal stability.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема аналогового перемножител  напр жений .In FIG. 1 is a functional diagram of an analog voltage multiplier.

1 - генератор импульсов, 2 - цифровой генератор треугольных функций. 3 - цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП), 4 - компаратор напр жений, 5, 6 - элементы с односторонней проводимостью, 7. 8 - формирователи пачек импульсов, 9, 10 - активные детектирующие блоки, 11 суммирующий блок фильтрации.1 - pulse generator, 2 - digital generator of triangular functions. 3 - digital-to-analog converter (DAC), 4 - voltage comparator, 5, 6 - elements with single-sided conductivity, 7. 8 - pulse train shapers, 9, 10 - active detecting blocks, 11 summing filtering block.

На фиг.2 изображен вариант использовани  аналогового перемножител  в схеме с гальванической разв зкой, где введены следующие обозначени :Figure 2 shows an embodiment of the use of an analog multiplier in a galvanically isolated circuit, where the following notation is introduced:

1 - импульсный генератор, 2 - цифровой генератор треугольных функций, 3 - цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП), 4 - ком- паратор. 5 - формирователь пачек импульсов, 6 - буферный усилитель, 7 - формирователь импульсов, 8 - активный детектирующий блок, 9 - блок фильтрации, 10 - разв зывающий трансформатор.1 - pulse generator, 2 - digital generator of triangular functions, 3 - digital-to-analog converter (DAC), 4 - comparator. 5 - pulse shaper, 6 - buffer amplifier, 7 - pulse shaper, 8 - active detecting block, 9 - filtering block, 10 - decoupling transformer.

Генератор импульсов 1 генерирует три стабильных по частоте и строго синхронных последовательности импульсов. Одна из этих последовательностей поступает на тактовый вход цифрового генератора треугольных функций 2, назначение которого - формирование параллельного двоичного кода, описывающего поведение во времени треугольной функции.Pulse generator 1 generates three frequency-stable and strictly synchronous pulse sequences. One of these sequences goes to the clock input of the digital generator of triangular functions 2, the purpose of which is the formation of a parallel binary code that describes the time behavior of the triangular function.

С выходной шины генератора треугольных функций 2 параллельный двоичный код поступает на входную шину ЦАП 3, работающего в бипол рном режиме, который преобразует параллельный двоичный код вFrom the output bus of the generator of triangular functions 2, the parallel binary code is supplied to the input bus of the DAC 3 operating in bipolar mode, which converts the parallel binary code to

kk

0000

0000

оabout

кэ ke

бипол рное напр жение треугольной формы .the bipolar voltage is triangular in shape.

С выхода ЦАП 3 бипол рное напр жение треугольной формы поступает на первый вход компаратора напр жений А, на второй вход компаратора напр жений поступает напр жение сигнала первого сомножител  Х1, которое может быть как положительной, так и отрицательной величины .From the output of the DAC 3, the triangular-shaped bipolar voltage is supplied to the first input of voltage comparator A, and the second input of voltage comparator receives the signal voltage of the first factor X1, which can be either positive or negative.

Как только треугольное напр жение достигает величины . напр жени  сигнала сомножител  XI. компаратор измен ет свое состо ние. Когда напр жение треугольного сигнала уменьшаетс  до уровн , меньшего величины напр жени  сигнала сомножител  Х1, компаратор возвращаетс  о первоначальное состо ние. Процесс периодически повтор етс . В результате этого на выходе компаратора формируетс  бипол рный импульсный сигнал, длительность импульсов которого -пропорциональна величине напр жени  первого сомножител  XI, а частота повторени  равна частоте повторени  напр жени  треугольной формы. Таким образом , генератор импульсов 1, цифровой генератор треугольных функций 2, ЦАП 3 и компаратор напр жений 4 в совокупности представл ют собой ШИМ-модул тор.As soon as the triangular stress reaches a value. signal voltage of factor XI. the comparator changes its state. When the voltage of the triangular signal decreases to a level lower than the signal voltage of the factor X1, the comparator returns to its original state. The process is periodically repeated. As a result of this, a bipolar pulse signal is generated at the output of the comparator, the pulse duration of which is proportional to the voltage of the first factor XI, and the repetition rate is equal to the frequency of repetition of the voltage of a triangular shape. Thus, pulse generator 1, digital generator of triangular functions 2, DAC 3 and voltage comparator 4 together represent a PWM modulator.

Бипол рный сигнал с напр жением пр моугольной формы, формируемый ШИМ-модул тором, раздел етс  на две части по пол рности с помощью элементов с односторонней проводимостью 5, 6, причем элемент с односторонней проводимостью 5 пропускает положительную часть импульсов , а элемент 6 - отрицательную.The bipolar signal with a rectangular voltage generated by the PWM modulator is divided into two parts by polarity using elements with one-sided conductivity 5, 6, and the element with one-sided conductivity 5 passes the positive part of the pulses, and element 6 - the negative .

Разделенные по пол рности импульсы подаютс  на два идентичных формировател  пачек импульсов 7 и 8, отличающихс  тем, что формирователь 7 служит дл  получени  пачек импульсов положительной пол рности , а формирователь 8 дл  получени  пачек импульсов отрицательной пол рности .Pulses separated in polarity are supplied to two identical pulse former formers 7 and 8, characterized in that the driver 7 serves for receiving pulse packets of positive polarity, and the driver 8 for receiving pulse packets of negative polarity.

Формирователи пачек импульсов работают следующим образом. На информационные входы формирователей пачек импульсов поступают ШИМ-сигналы с элементов с односторонней проводимостью, причем на формирователь 7 поступает сигнал с положительной пол рностью, а формирователь 8 с отрицательной пол рностью.Shapers of bursts of pulses work as follows. The PWM signals from the elements with one-sided conductivity arrive at the information inputs of the pulse trainers, and the signal with a positive polarity and the shaper 8 with a negative polarity arrive at the shaper 7.

На тактовые входы формирователей пачек импульсов поступают тактовые импульсы с второго и третьего выходов генератора импульсов 1. Эти импульсы отличаютс  между собой только пол рностью, причем тактовые импульсы положительной пол рности поступают на формирователь 7, а отрицательной на формирователь 8.Clock pulses from the second and third outputs of pulse generator 1 are received at the clock inputs of pulse trainers. These pulses differ only in polarity, with clock pulses of positive polarity coming to shaper 7, and negative to shaper 8.

Формирователи пачек импульсов формируют пачки импульсов равной пол рности , число в пачке которых пропорционально величине напр жени  сигнала первого сомножител  XI, частота повторени  пачек равна частоте повторени  сигнала треугольной формы, а частота повторени  импульсов в пачке в два раза ниже частоты тактовых импульсов.The pulse train generators form pulse packets of equal polarity, the number of pulses in which is proportional to the voltage of the signal of the first factor XI, the pulse repetition rate is equal to the pulse repetition rate of a triangular shape, and the pulse repetition rate in the packet is two times lower than the clock frequency.

С выхода формирователей пачек импульсов эти сигналы поступают на управл ющие входы активных детектирующихFrom the output of the pulse train formers, these signals are fed to the control inputs of the active detecting

блоков 9, 10, причем на блок 9 идут импульсы положительной пол рности, а на блок 10 - отрицательной. На информационные входы активных детектирующих блоков подаетс  напр жение сигнала второгоblocks 9, 10, and pulses of positive polarity go to block 9, and negative pulses to block 10. The information inputs of the active detecting blocks are supplied with the voltage of the signal of the second

сомножител .factor.

Одновременно напр жение сигнала второго сомножител  подаетс  на один из входов суммирующей части блока фильтрации 11. На два других входа суммирующейAt the same time, the voltage of the signal of the second factor is applied to one of the inputs of the summing part of the filtering unit 11. To the other two inputs of the summing

части блока фильтрации подаютс  сигналы с выходов активных детектирующих блоков 9, 10. Активные детектирующие блоки совместно с суммирующей частью блока фильтрации модулируют сигнал по амплитуде вparts of the filtering unit are fed signals from the outputs of the active detecting units 9, 10. The active detecting units together with the summing part of the filtering unit modulate the signal in amplitude

соответствии с амплитудой напр жени  сигнала второго сомножител .according to the amplitude of the voltage of the signal of the second factor.

Далее блок фильтрации осуществл ет усреднение сигнала, представл ющего собой пачки импульсов, число в пачке которыхNext, the filtering unit averages the signal, which is a packet of pulses, the number in the packet of which

пропорционально амплитуде напр жени  первого сомножител , а амплитуда импульсов в пачке пропорциональна амплитуде напр жени  сигнала второго сомножител . Это равносильно операции умножени .proportional to the amplitude of the voltage of the first factor, and the amplitude of the pulses in the packet is proportional to the amplitude of the voltage of the signal of the second factor. This is equivalent to a multiplication operation.

в варианте аналогового перемножител  с гальванической разв зкой работа ШИМ-модул тора и формировател  пачек импульсов аналогична описанной выше, за исключением того, что в этом варианте напр жение сомножител  Х1 должно быть только положительной величины, поэтому ЦАП 3 работает в однопол рном режиме, компаратор 4 выдает импульсы положительной пол рности и значит не требуетс  элемент с односторонней проводимостью.in the analogue multiplier variant with galvanic isolation, the operation of the PWM modulator and pulse train former is similar to that described above, except that in this variant the voltage of the factor X1 should only be positive, so DAC 3 operates in unipolar mode, comparator 4 generates pulses of positive polarity, and therefore an element with one-sided conductivity is not required.

Буферный усилитель 6 необходим дл  согласовани  выходного сопротивлени  формировател  пачек импульсов с входным сопротивлением разв зывающего трансформатора . Импульсный сигнал, состо щий из пачек импульсов с посто нной частотой повторени  в пачке, легко без существенных искажений передаетс  через разв зывающий трансформатор.A buffer amplifier 6 is needed to match the output impedance of the pulse shaper to the input impedance of the isolation transformer. A pulsed signal consisting of bursts of pulses with a constant repetition rate in a burst is easily transmitted without significant distortion through an isolation transformer.

Формирователь импульсов 7 служит дл  окончательного восстановлени  формыThe pulse shaper 7 serves for the final restoration of the form

сигнала.signal.

Назначение и работа активного детектирующего блока 8 и блока фильтрации 9 также аналогична работе этих блоков в основном варианте изобретени .The purpose and operation of the active detecting unit 8 and the filtering unit 9 is also similar to the operation of these units in the main embodiment of the invention.

Claims (1)

Формула изобретени  Аналоговый перемножитель напр жений , содержащий широтно-импульсный модул тор , вход которого  вл етс  входом задани  первого сомножител , а выход подключен к входам первого и второго элементов с односторонней проводимостью, два активных детектирующих блока, выходы которых подключены к первому и второму входам суммировани  блока фильтрации, выход которого  вл етс  выходом перемножител , а третий вход суммировани  соединен с информационными входами первого и второго активных детектирующих блоков иSUMMARY OF THE INVENTION An analog voltage multiplier comprising a pulse-width modulator, the input of which is the input of the reference of the first factor, and the output is connected to the inputs of the first and second elements with one-sided conductivity, two active detecting blocks, the outputs of which are connected to the first and second summation inputs filtering unit, the output of which is the output of the multiplier, and the third summing input is connected to the information inputs of the first and second active detecting blocks and входом задани  второго сигнала сомножител  перемножител , отличающийс  тем что, с целью повышени  точности и термостабильности, в него введены два формировател  пачек импульсов, включенные между выходами соответствующих элементов с односторонней проводимостью и управл ющими входами активных детектирующих блоков, а широтно-импульсный преобразователь выполнен в виде генератора импульсов, первый выход которого подключен к тактовому входу цифрового генератора треугольных функций, подключенного через цифроэналоговый преобра- зователь к первому входу компаратора, второй вход и выход которого  вл ютс  соответственно входом и выходом широтно- импульсного модул тора, второй и третий выходы генератора импульсов подключены к тактовым входам соответственно первого и второго формирователей пачек импульсов .input of the second signal of the multiplier multiplier, characterized in that, in order to increase the accuracy and thermal stability, two pulse train shapers are inserted into it, connected between the outputs of the corresponding elements with one-sided conductivity and the control inputs of the active detecting blocks, and the pulse-width converter is made in the form pulse generator, the first output of which is connected to the clock input of a digital generator of triangular functions, connected via a digital-to-analogue converter a target to the first input of the comparator, the second input and output of which are the input and output of the pulse width modulator, the second and third outputs of the pulse generator are connected to the clock inputs of the first and second pulse train drivers, respectively. У К-Xt ХгK-Xt Xg | ШИП - модул тор| SHIP - modulator 4G 11 .2.2 пP
SU4818498 1990-02-07 1990-02-07 Analog multiplier of voltage levels RU1818624C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4818498 RU1818624C (en) 1990-02-07 1990-02-07 Analog multiplier of voltage levels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4818498 RU1818624C (en) 1990-02-07 1990-02-07 Analog multiplier of voltage levels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1818624C true RU1818624C (en) 1993-05-30

Family

ID=21510594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4818498 RU1818624C (en) 1990-02-07 1990-02-07 Analog multiplier of voltage levels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1818624C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Титце У., Шенк К. Полупроводникова схемотехника, М., Мир 1983., стр. 159. ЯлышевА.У., Разоренов О.И. Многофункциональные регулирующие устройства автоматики, М.. Машиностроение. 1982, стр. 116-118, рис.56. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101088060B1 (en) Digital Switching Power Amplifier
RU1818624C (en) Analog multiplier of voltage levels
JPH0582766B2 (en)
SU822326A1 (en) Device for control of triangular-shape voltage phase
SU1515357A1 (en) Amplitude selector
SU1598111A1 (en) Multichannel d.c. voltage amplifier
SU1105824A1 (en) Measuring converter of voltage rms value
SU995004A1 (en) Method and device converting active power to digital code
EP1322969B1 (en) Rf power measurement
SU1119033A1 (en) Timebase operational amplifier
RU2057346C1 (en) Device measuring movement speed
SU1109763A1 (en) Device for determining absolute value
SU1008899A1 (en) Pulse-width modulator
SU1469545A1 (en) Amplifier
SU993289A1 (en) Pulse-width function generator
SU942259A1 (en) Voltage-to-frequency converter
SU771859A1 (en) Triangular voltage generator
SU811434A1 (en) Device for control of converter thyristors
SU1396260A1 (en) Pulse shaper
SU739548A1 (en) Amplifier-converter
SU645172A1 (en) Device for reproducing varying-in-time coefficients
SU712942A1 (en) Method of delaying pulse signal
SU741412A1 (en) Device for compensating for radio signal non-linear distortions
SU905872A1 (en) Method of converting frequency into analogue signals
RU1794282C (en) Hearing aid