SU1024939A1 - Аналоговый четырехквадрантный умножитель - Google Patents

Abstract

АНАЛОГОВЫЙ ЧЕТЫРЕХКВАДРАТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий первый, второй третий и четвфтый ди1)ференциальные усилительные каскады, первый и второй генераторы тока, пер вый и второй логарифмирующие элементы, к управл ющим входам первого и второго дифференциальных усилительных каскадов подключены, первые выводы соответственно первого и второго генераторов тока, вторые выводы которых соединены с первой щиной питани , информационные входы первого и второго дифферегщиальных усилительных каскадов  вл$потс  соответственно первым и вторым входами аналогового четьфехквадратного ум;ноногте, л, перва  щина питани  через первый резистор смешени  подключена к управл ющему входу второго генератора тока, первые выводь первого и второго логарифмирующих элементов объед1тены и через второй резистор смещени  подключены к вто, рой щине питани , вторые выводы первого и второго логари фм1фук цих элементов соединены соответственно с первым и.вхорьм выходами первого Д1ф})еренци - льного усилительного каскада, первый информационный вход третьего дифференциального усилительного каскада и второй ийформадионный вход четвертого ди еренциального усилительного каскада соединены с первым выходом первого дифференциального усилительного каскада, второй выход которого соединен с вторым инфорV мационным входом третьего ди})ференциального усилительного каскада и с первьм информационньм входом четвертого дифференциального усилигельногокаскада, управл ющие входы третье го и четвертого дифференциальных усилительных каскадов под- Q ключекысЬответственнок первому и второму выходам второго дифференциального уси (Л лительного каскада, первый и второй выходы третьего дифференциального усилительного каскада соединены соответствен но с первым и вторьтм выходами четвер- S того дифференциального усшйггельного каскада и  вл ютс  первым и вторым выходами аналогового четьфехквадратного умношггел , а через соответствующие пер 4 вый и второй резисторы нагрузки подт ;о со ключены к второй шине питани ,, о г л и - . чающийс  тем, что, с целью ВЫЩШ1ИЯ точности в работе при изменении напр жений питани , в него введены токозадак ций транзистор, источник опорного напр жени  и токоограничительный резистор , пртем первый вывод источника опорного напр жени  подключен к второй щйне питани , второй вывод источника опорного напр жешш соединен с базой токозадающего транзистора и через токоогра- . ничитёльный резистор подключен к первой щине питани , первые вьюоды первого и второго логари})М}фующпх элементов сое

Description

1024930

nniroTib) с эмиттером токоэадаюшего тран- упрашыкчцему входу первого генератора 3ucToi)fl, коллектор которого подключен к тока.

Мзобретешге относитс  к устройствам перемножени  электрических сигналов и может быть использовано в аналоговых вьпшслптельных маишнах.

Известен аналоговый умножитель, содернсаздий Д1ф})еренциа ьные ус 2иггельные каскады, генераторы тока и линеаризующие элементы l.

Это устройство характеризуетс  сравнительно низкой точностью в работе.

Наиболее близким к предложенному  вл етс  аналоговый четырехквадратный умножитель, содержащий четыре дифференциальных усилительных каскада, к управл ющ1М входам первого и второго из них подключены первые вьгооды соответственно первого и второго генераторов тока, вторые выводы которых соединены с первой шиной питани , первый и второй логарифмирующие элементы, первые выводы которых соед1шены,а вторые выводы подключены соответственио к первому и второму выходам дифференциального усилительного каскада, первый вход третьего дифференциального усилительного каскада соединен с вторым входом четвертого дифференциального каскада и с первым выходом первого двфффенциального усилительного каскада, второй выход которого соединен с вторым входом третьего и первым входом четвертого дифференциальных усилительных каскадов управл ющие входы третьего и четвертого дифференциальных усилительных каскадов соединены соответственно с первым и втО рьтм выходами второго дифференциального усилительного каскада, первые и вторые выходы третьего и четвертого дифференциальных усилительных каскадов соединены между собой соответственно и через соответствующие резисторы нагрузки подключены к второй шине питани , управл ющий вход второго генератора тока через первый резистор смещени  подключен к порпой шигне питани ,первые вывопы первого и второго логар1 |)М1фукших элементов через второй резистор смолени  подключены к второй шине питани  2,

Недостатком этого устройства  вл етср низка  точность в работе, обусловленна  нестабильностью коэффициента передачи при изменении напр жений питани .

5 Цель изобретени  - повышение точности в работе ,при изменении напр жений пи тани ,

С этой целью в аналоговый четырехквадратный ук«1ожитель, содержащий первый, второй, третий и четвертый дифференциальные усилотельные каскады, первый и второй генераторы тока, первый и второй логарифм1фующие элементы, ,к управл ющим входам первого и второго

15 ди})ференциальных усилительных каскадов подключены первые выводы соответственно первого и второго генераторов тока, вторые выводы которых соед1шены с первой щиной питани  J ин})ормационные входы первого и второго дифференциальных усилительных каскадов  вл ютс  соответственно первым и вторым входами аналогового четьфехквадратного умножител , перва  шина питани  через первый ре25 знстор смещени  подключена к управл ющему входу второго генератора тока, первые выводы первого и второго лога

р14мйрующих элементов объединены и через второй резистор смещени  подключены к второй шине питани , вторые выводы первого и второго логарифмирующих элементов соедтхены соответственно с первым и вторым выходами первого дифференциального усилительного каскада,

35 первый информационный вход третьего дифференциального усилительного каскада и второй информационный вход четвертого дифференционного усилительного каскада соединены с первым выходом первого д ф40 ференциагозНого ус1тктельного каскада, второй выход которого соедггаен с вторым информационным входом третьего дифферент циального усилиа ельного каскада и с первым информационным входом четвертого

45 дифференциального усилительного каскада, управл ющие входы третьего и четвертого д1 фференциальных усшОггельньпс каскадов подключены соответственно к пе звому . 3IO2И второму второго дпффоренциапьного усшнггельного каскада , первый и второй выходы третьего дифференциального усилительного каскада соединены соответственно . с первым и вторым выходами четвер того ди})ференциапьногЬ усилительного каскада и  вл$потс  первым и вторым выходами аналогового четырехквадратного умножител , а через соответствующие пер вый и второй резисторы нагрузки подключены к второй Ш1гае питани , введены токозадающлй транзистор, источник опорного напр жени  и токоограничительный резистор, причем первый вывод источника опорного напр жени  подключен к второй шине питани , второй вывод источника опорного напр жени  соединен с базой токозадающего транзистора и через токо ограшгчительный резистор подключен к первой шине питани , первые выводы первого и второго логарифкгарующих элементов соединены с эмиттером токозадающего транзютора, коллектор которого подключен к управл ющему входу первого ге нератора тока. На чертеже показана функциональна  схема предложенного аналогового четьфех Квадратного умножител . Устройство содержит первый, второй третий и четвертый Д1ф|)еренциальные усилительные каскады 1-4, первый и вто рой логарифмирующие элементы 5 и 6, первый и второй генераторы 7 и 8 тока, первый и второй резисторы 9 и Ю смещени , первый и второй резисторы Ни 12 нагрузки, источник 13 опорного напJЬ жelйи , токозаданлций транзистор 14, токоограничительный резистор 15, первый вход 16 , 1б2 , второй вход 17 , 17 первый и второй входы 18 и 19, первую и вторую шины 20 и 21 питани . Аналоговый четырехквадратный умножитель , работает следук цим образом. Умножение выполн етс  с помощью третьего и четвертого дифференциональны усилительных каскадов 3 и 4, согласование входных сигналов которых с входным сшгналами-сомножител ми осуществл етс  с помощью первого и второго диМзероициальных усилительных каскадов I и 2. В выходном сигнале такого множительного каскада присутствует экспоненциальна  составл к ца . Дл  ее компенсацш служат и второй логар11})мирук}щие элементы 5 и 6. Коэфф1щие1гг передачи зависит от вешгчины тока, протекающего в первом дифференциальном усилительном каскаде I. В предложенном аналоговом четырехквадратком умножителе в первом и втором Д1н})ференциальных усилительных каскадах I и 2 устанавливаютс  токи, определ емые источником 13 опорного направлени , в качестве которого используетс  стабилитрон, и вторым.резистором 1О смшцени . Увеличение тока в первом дифференциальном усилительном каскаде I вызывает увеличение падени  напр жени  на втором резисторе Ю смещени , что приводит к увеличению разностного сигнала на эмиттере токозадаклцего транзистора 14, проводимость которого должна быть прот1тоположна проводимости транзисторов умножител , В результате этого уменьшаетс  выходной ток токозадаклцего транзистора 14, что влечет за собой умень- шеш1е тока первого генератора 7 тока, а следовательно, уменьшение тока в первом дифференциальном усилительном каскаде 1, т.е. установление посто нного значени . Дифференциальное сопротивлеюте стабиТштрона , как источника 13 опорного напр жен1И, состав/тает дес тки Ом, а сопротивление второго резистора 1.О смещени  имеет величину един1щ Ом, поэтому относительна  нестабильность тока и коэффициент передачи уменьшаетс  в дес тки раз. Поэтому по сравне1шю с известным устройством предложенный аналоговый четырехКвадратный умножитель обладает более высокой точностью работы при измерении питающих напр жений .

Claims (1)

1. АНАЛОГОВЫЙ ЧЕТЫРЕХКВАДРАТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий первый, второй третий и четвертый дифференциальные усилительные каскады, первый и второй генераторы тока, первый и второй логарифмирующие элементы, к управляющим входам первого и второго дифференциальных усилительных каскадов подключены, первые выводы соответственно первого и второго генераторов тока, вторые выводы которых соединены с первой шиной питания, информационные входы первого и второго дифференциальных усилительных каскадов являются соответственно первым и вторым входами аналогового четырехквадратного умножите, я, первая шина питания через первый резистор смешения подключена к управляющему входу второго генератора тока, первые выводы первого и второго логарифмирующих элементов объединены и через второй резистор смещения подключены к вто-. рой шине питания, вторые выводы первого и второго логарифмирующих элементов соединены соответственно с первым

   и. вторым выходами первого дифференци¹* — альногоi усилительного каскада, первый информационный вход третьего дифференциального усилительного каскада и второй информационный вход четвертого дифференциального усилительного каскада соединены с первым выходом первого дифференциального усилительного каскада, второй выход которого соединен с вторым инфор, мационным входом третьего дифференциального усилительного каскада и с первым информационным входом четвертого дифференциального усилительногокаскада, управляющие вх оды третье го и четверг ого дифференциальных усилительных каскадов под- _о ключены соответственной первому и второму® выходам второго дифференциального усилительного каскада, первый и второй выходы третьего дифференциального усилительного каскада соединены соответственно с первым и вторым выходами четвертого дифференциального усилительного каскада и являются первым и вторым выходами аналогового четырехквадратного умножителя,' а через соответствующие пер вый и второй резисторы нагрузки подключены к второй шине питания,, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности в работе при изменении напряжений питания, в него введены токозадающий транзистор, источник опорного напряжения и токоограничительный резистор, причем первый вывод источника опорного напряжения подключен к второй щйне питания, второй вывод источника опорного напряжения соединен с базой токозадающего транзистора и через токоогра- . ничитёльный резистор подключен к первой шине питания, первые выводы первого и второго логарифмирующих элементов сое- пинены с эмиттером токозадаклцего тран- управляющему входу первого генератора эистора, коллектор которого подключен к тока.