SU1119037A1 - Множительное устройство - Google Patents

Abstract

МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый операционный усилитель; инвертирующий вход которого соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод которого  вл етс  первым входом устройства , между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилител  включен второй масштабный резистор , неинвертирующий вход первого операционного усилител  через третий масштабный резистор соединен с шиной нулевого .потенциала, выход первого операционного усилител  подключен к первому выводу четвертого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом п того масштабного резистора, второй вывод которого подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилител , первый и второй усилительные транзисторы, эмиттеры которых подключены к второму выводу четвертого масштабного резистора, коллекторы первого и второго усилительных транзисторов через соответствующие первый и второй резисторы нагрузки соединены с первым выходом источника напр жени , второй операционньм усилитель , между инвертирующим входом и выходом которого включен шестой масштабный резистор, цервый вывод седьмого масштабного резистора подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилител , выход которого  вл етс  выходом устройства, источник напр жений смещени , к выхот дам которого подключены первый и второй выводы балансировочного потенциометра , к первому выходу источника нашр жений смещени  подключен первый г вывод токозадающего резистора, первый и второй резисторы смещени , первьй и второй токоограничительные резисторыJ коллекторы первого и второго усилительньк транзисторов подключены соответственно к неинвертирук цему и инвертирующему входам второго операционного усилител , отличающеес  со тем, что, с целью расширени  области о применени  за счет возможности пере&9 множени  гармонических сигналов и 1 повышени  точности работы, в него введены третий и четвертый усилительные транзисторы, третий операционный усилитель, третий и четвертый резисторы нагрузки, третий резистор смеп ени , восьмой, дев тый и дес тьй масштабные резисторы, терморезистор и блок коррекции, выполненный в виде последовательно соединенных выпр мительного диода и токоограничительного резистора, причем база первого усилительного транзистора соединена с первыми выводами первого резистора

Description

смещени  и первого токоограничительного резистора, база второго усилительного транзистора соединена с первыми выводами второго резистора смещени  и второго токоограничительного резистора и с базой четвертого усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом токозадающего резистора и с эмиттером третьего усилительного транзистора, база которого подключена к первому выводу третьего резистора смещени , второй вывод которого соединен с вторыми выводами, первого и второго резисторов смещени  и с щиной нулевого потенциала, второй вывод первого то-коограничительного резистора подключен к среднему выводу балансировочног потенциометра, второй вывод второго токоограничительного резистора соединен с первым выводом терморезистора, второй вывод которого  вл етс , вторым входом устройства, коллекторы третьего и четвертого усилительных

транзисторов через соответствующие третий и четвертый резисторы нагрузки подключены к первому выходу источника напр жени , второй вькод которого через восьмой масштабньй резистор соединен с инвертируКщим входом первого операционного усилител , между инвертирующим входом и выходом третьего операционного усилител  включен дев тый масштабный резистор, второй вывод седьмого масштабного резистора соединен с выходом третьего операционного усилител , неинвертирующий вход которого через дес тый масштабньй резистор подключен к шине нулевого потенциала, коллекторы третьего и . четвертого усилительных транзисторов соединены соответственно с инвертируйщим и неинвертирукицим входами третьего операционного усилител , первьм и второй выводы блока коррекции соединены соответственно с первым и вторым выводами первого масштабного резистора .

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно множительное устройство, содержащее дифференциальные пары усилительных транзисторов, генераторы стабильных токов LlJ

Однако данное устройство характеризуетс  невысокой точностью работы и невозможностью перемножени  переменных сигналов.

Наиболее близким к предложенному  вл етс  множительное устройство, содержащее первый операционный усилитель , инвертирующий вход которого соединен с первым выводом первого масштабного резистора, между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилител  включен второй масштабный резистор, к неинвертирующему входу первого операционного усилител  подключен первый вывод третьего масштабного резистора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, к выходу первого операционного усилител  подключен первый вывод четвертого масштабного резистора, второй вывод которого через п тьй масштабный резистор соединен с неинвертирующим входом . первого операционного усилител , первьА и второй усилительные транзисторы , эмиттеры которых подключены к второму выводу четвертого масштабного резистора, коллекторы первого И второго усилительных транзисторов соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами второго операционного усилител , а через соответствую1Щ1е нагрузочные резисторы подключены к источнику напр жени , база второго усилительного транзистора подключена к среднему выводу балансировочного резистора, второй вывод первого масштабного резистора  вл етс  первым входом, а база первого усилительного транзистора  вл етс  вторым входом устройства , между инвертирующим входом и выходом второго операционного усилител  включен шестой масштабный резистор , неинвертирующий вход второго операционного усилител  через седьмой масштабный резистор подключен k шине нулевого потенциала, а выход  вл етс  выходом устройства, токоограничительные резисторы и резисторы смещени  23. Однако с помощью известного устройства невозможно перемножить гармонические сигналы, кроме того, устройст во характеризуетс  невысокой точностью работы. Цель изобретени  - расширение об ласти применени  за счет возможности перемножени  гармонических сигналов и повьшение точности работы. Поставленна  цель достигаетс  тем что в множительное устройство, содержащее пер.вый операционный усилитель , инвертирующий вход которого соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод которого  вл етс  первым входом устройства , между инвертирующим входом и выходом nejpBoro операционного усилител  включен второй масштабный резистор , неинвертирующий вход первого операционного усилител  через третий масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого операционного усилител  подключен к первому выводу четвертого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом п того мас штабного резистора, второй вывод которого подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилител , первый и второй усилительные транзисторы , эмиттеры которых подключены к второму выводу четвертого масштабного резистора, коллекторы первого и второго усилительных транзисторов че рез соответствующие первый и второй резисторы нагрузки соединены с первым выходом источника напр жени , вт рой операционный усилитель, между инвертирующим в и выходом которого включ.ен шестой масштабный резистор , первый вывод седьмого масштабно го резистора подключен к неинвертиругацему входу второго операционного усилител , выход которого  вл етс  выходом устройства, источник напр жений смещени , к выходам которого подключены первый и второй выводы балансировочного потенциометра, к первому выходу источника напр жений смещени  подключен первьй вывод токозадаюшего резистора, первый и второй резисторы смещени , первый и второй токоограничительные резисто374 ры, коллекторы первого и второго усилит,ельных транзисторов, подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирукщему входам второго операционного усилител , введены третий. и четвертый усилительные транзисторы, третий операционный усилитель,третий и четвертьй резисторы нагрузки,третий резистор смещени  , восьмой, дев тый и дес тый масштабные резисторы,терморезистор и блок коррекции, выполненный в виде последовательно соединенных выпр мительного диода и токоограничительного резистора, причем база первого усилительного транзистора соединена с первыми выводами первого резистора смещени  и первогоотокорграничительного резистора, база второго усилительного транзистора соединена с первыми выводами второго резистора смещени  и второго токоограничительного резистора и с базой четвертого усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом токозадающего резистора и с эмиттером третьего усилительного транзистора, база которого подключена к первому выводу третьего резистора смещени , второй вывод которого соединен с вторыми выводами первого и второго резисторов смещени  и с шиной нулевого потенциала, второй вывод первого токоограничительного резистора подключен к среднему выводу балансировочного потенциометра, второй вывод второго токоограничительного резистора соединен с первым выводом терморезистора , второй вывод которого  вл етс  вторым входом устройства, коллекторы третьего и четвертого усилительньос транзисторов через соответствующие третий и четвертый резисторы нагрузки подключены к первому выходу источника напр жений, второй выход которого через восьмой масштабный резистор соединен с инвертирукщим входом первого операционного усилител , между инвертирующим входом и выходом третьего операционного усилител  включен дев тый масштабный резистор, второй ВЫВОД седьмого масштабного резистора соединен с выходом третьего операционного усилител , неинвертирукхций вход которого через дес тьй масштабньй резистор подключен к щине нулевого потенциала, коллекторы третьего и четвертого усилительных транзисторов соединены соответстг венно с инвертирук цим и неинверти5 рукхцим входами третьего операционно го усилител , первый и второй вывод блока коррекции соединены соответст венно с первым и вторым выводами первого масштабного резистора. На чертеже изображена функционал на  схема предложенного множительног устройства. Устройство содержит первый, второй , третий, четвертьв1, п тый, шестой , седьмой, восьмой, дев тый и дес тый масштабные резисторы 1-10, блок 11 коррекции, первьй операционньй усилитель 12, первый, второй и третий резисторы смещени  13-15, источ ник 16 напр жени , источник 17 напр жений смещени , балансировочный потенциометр 18, терморезистор 19, первый и второй токоограничительные резисторы 20 и 21, токозадающий резистор 22, первый, второй, третий и четвертьй усилительные транзисторы 23-26, первый, второй, третий и четвертьй резисторы нагрузки 27-30, вто рой и третий операционные усилители 31 и 32, шину 33 нулевого потенциала первый и второй входы 34 и 35 и выхо 36устройства, вьшр мительньй диод 37и токоограничительньй резистор 38 Множительное устройство работает следующим образом. Сигналом, подаваемым на. второй вход 35, измен етс  внутреннее сопротивление одного из пары первого и второго усилительных транзисторов 23 и 24. Поэтому ток, поступающий в их эмиттерные цепи от преобразовател  напр жение-ток, образованного первым операционным усилителем 12 совместно с первым, вторым, третьим четвертым и п тым масштабными резисторами 1-5, при подаче на первый вход 34 напр жени , перераспредел етс  между первым и вторым усилитель ными транзисторами 23 и 24, а возникающий между их коллекторами дифференциальньй сигнал усиливаетс  вто рым операционным усилителем 31. Так как коэффициент усилени  дифферендаального каскада, образованного первым и вторым усилительными транэисторами 23 и 24, зависит от величины выходного тока преобразовател  напр жение-ток , задаваемого напр жение на первом входе 34, то дифференциаль ный сигнал оказываетс  пропорциональ ным произведению сигналов на первом и втором входах 34 и 35. Этот сигнал можно запсать в виде: 7 где ормированные велиток KOjmeKTOpa при отсутствии сигнала полное приращение тока коллектора . где п„ - коэффициент. (1 и 4); тепловой потенциал; коэффициент передачи Делител , образованного вторым резистором смещени  14, вторым токоорганичительным резистором 21 и терморезистором 19. Последний член в выражении (1) характеризует пролезание сигнала с второго входа 35 на выход 36. Аналогично работает дифференциальный каскад, образованньй трет1жм и четвертым усилительными транзисторами 25 и 26, совместно с третьим операционным усилителем 32, с той лишь разницей, что ток, поступающий в общую эмиттерную цепь через токозадающий резистор 22, посто нен. Дифференциальный сигнал, снимаемьй с коллекторов третьего и четвертого усилительных тразисторов 25 и 26, определ етс  выражением: IS.- Так как сигнал с выхода третьего операционного усилител  32 поступает на неинвертирумций вход второго операционного усилител  31, то на его выходе формируетс  разностной сигнал: th --S-- s ки.и, где U,Uj - напр жение на первом и втором входах 34 и 35. Вли ние гиперболического тангенса в произведении сводитс  к минимуму подбором в.еличин сопротивлений второго резистора 14 смещени , вто711190378

2° «р™;.:™Го;гг° -р-ль, „„„„ з „ .„к„„.ра„„Дл  кошенсации резличи  „ иел„-- « Ринстор 38.

г НН --ч:г ToeL:-Lir-b Sr- /.: pi..

Claims (1)

1. МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый операционный усилитель; инвертирующий вход которого соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод которого является первым входом устройства, между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилителя включен второй масштабный резистор, неинвертирующий вход первого операционного усилителя через третий масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого операционного усилителя подключен к первому выводу четвертого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом пятого масштабного резистора, второй вывод которого подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, первый и второй усилительные транзисторы, эмиттеры которых подключены к второму выводу четвертого масштабного резистора, коллекторы первого и второго усилительных транзисторов через соответствующие первый и второй резисторы нагрузки соединены с первым выходом источника напряжения, второй операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен шестой масштабный резистор, первый вывод седьмого масштабного резистора подключен к неинвертирующему входу вто рого операционного усилителя, выход которого является выходом устройства, источник напряжений смещения, к выхот дам которого подключены первый и второй выводы балансировочного потенцио метра, к первому выходу источника напряжений смещения подключен первый вывод токозадающего резистора, пер·⁴* вый и второй резисторы смещения, первый и второй токоограничительные резисторы, коллекторы первого и второго усилительных транзисторов подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго операционного усилителя, отличающееся тем,' что, с целью расширения области применения за счет возможности перемножения гармонических сигналов и повышения точности работы, в него введены третий и четвертый усилительные транзисторы, третий операционный усилитель, третий и четвертый резисторы нагрузки, третий резистор смешения, восьмой, девятый и десятый масштабные резисторы, терморезистор и блок коррекции, выполненный в виде последовательно соединенных выпря- мительного диода и токоограничитель ного резистора, причем база первого усилительного транзистора соединена с первыми выводами первого резистора смещения и первого токоограничительного резистора, база второго усилительного транзистора соединена с первыми выводами второго резистора смещения и второго токоограничительного резистора и с базой четвертого усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом токозадающего резистора и с эмиттером третьего усилительного транзистора, база которого подключена к первому выводу третьего резистора смещения, второй вывод которого соединен с вторыми выводами, первого и второго резисторов смещения и с шиной нулевого потенциала, второй вывод первого токоограничительного резистора подключен к среднему выводу балансировочного потенциометра, второй вывод второго токоограничительного резистора соединен с первым выводом терморезистора, второй вывод которого является», вторым входом устройства, коллекторы третьего и четвертого усилительных транзисторов через соответствующие третий и четвертый резисторы нагрузки подключены к первому выходу источника напряжения, второй выход которого через восьмой масштабный резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, между инвертирующим входом и выходом третьего операционного усилителя включен девятый масштабный резистор, второй вывод седьмого масштабного резистора соединен с выходом третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через десятый масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала, коллекторы третьего и . четвертого усилительных транзисторов соединены соответственно с инвертируй)· щим и неинвертирующим входами третьего операционного усилителя, первый и второй выводы блока коррекции соединены соответственно с первым и вторым выводами первого масштабного резистора .

   *