SU1123036A1

SU1123036A1 - Four-quadrant multiplying device

Info

Publication number: SU1123036A1
Application number: SU833643693A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Бурдуков
Original assignee: Burdukov Mikhail P
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1984-11-07

Abstract

ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНОЕ ПЕРЕМНОЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй ключи, выполненные соответственно на первом и втором транзисторах р-п-р и п-р-п-типа, базы которых подключены к первому выводу первого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выходом формировател треугольного напр жени , первый вывод первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резисто-. ра, второй вывод которого вл етс входом первого сигнала-сомножител , выход источника напр жени пр моугольной формы подключен к входу формировател треугольного напр жени , коллектор первого транзистора соединен с анодом первого отсекающего диода, коллектор второго транзистора соединен с катодом второго отсекакнцего диода, катод первого отсекающего диода подключенк аноду третьего отсекакмцего диода и к первому выводу первого токозадающего резистора, второй вывод которого вл етс входом ВТО- рого сигнала-сомножител и соединен с первым выводом второготокозадающего резистора, второй вывод кото- , рого подключен к аноду второго и к катоду четвертого отсекающих диодов, эмиттер первого и второго транзисторов соединены и вл ютс общей шиной устройства, первый вывод первого и второй вывод второго токозадающих ре (Л зисторов подключены к входам выходного фильтра, о тличающеес тем, что, с целью повышени точ: ности работы, в него введены третий и четвертый ключи, выполненные соответственно на третьем и четвертом транзисторах п-р-п и р-п-р-типа, базы которых подключены к второму выходу формировател треугольного напр жени , а эмиттеры подключены к . X) общей шине устройства, коллектор треjTbero транзистора соединен с катодом ; U) третьего отсекающего диода, анод чет вертого отсекающего диода подключен к коллектору четвертого транзистора.A FOUR-SQUADRAPTIVE PERFORMANCE DEVICE containing first and second keys made respectively on the first and second transistors of pnp and pnp-type, the bases of which are connected to the first output of the first large-scale resistor, the second output of which is connected to the first output of the triangle former voltage, the first output of the first large-scale resistor is connected to the first output of the second large-scale resistor. The second terminal of which is the input of the first signal multiplier, the output of a rectangular voltage source is connected to the input of a triangular voltage driver, the collector of the first transistor is connected to the anode of the first block diode, the collector of the second transistor is connected to the cathode of the second section diode, the cathode of the first the cut-off diode is connected to the anode of the third cut-off diode and to the first output of the first current resistor, the second output of which is the input of the BTO signal multiplier and Inna with the first output of the secondary current resistor, the second output of which is connected to the anode of the second and to the cathode of the fourth cut diode, the emitter of the first and second transistors are connected and are the common bus of the device, the first output of the first and the second output of the second current setting resistor (L resistors are connected to the inputs of the output filter, which are distinguished by the fact that, in order to improve the accuracy of operation, it introduced the third and fourth keys made respectively on the third and fourth transistors pnp and pnpr-type, the bases of which connected to the second output of a delta voltage driver, and emitters connected to. X) common bus device, the collector trejbero transistor connected to the cathode; U) the third cut-off diode, the anode of the fourth cut-off diode is connected to the collector of the fourth transistor.

Description

Изобретение относитс к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известно четырехквадрантное перемножающее Устройство, содержащее четыре ключевых элемента, включёйные по мостовой схеме, фильтр низких час тот lj .. Однако это устройство обладает ни кой точностью работы. Наиболее близким к предлагаемому вл етс четырехквадрантное перемножающее устройство, содержащее первый и второй ключи, вьтолненные соответственно на первом и втором транзисто рах р-п-р и п-р-п типа, базы которых подключены к первым выводам первого, и второго масштабных резисторов, вто рой вывод первого масштабного резистора вл етс входом первого сигналА-сомножител , второй вывод первого масштабного резистора подключен к выходу формировател треугольного напр жени , вход которого соединен с выходом источника напр жени пр моугольной формы, коллектор первого транзистора соединен с анодом первого отсекающего диода, катод которого соединен с первым выводом перво го токозадающего резистора, второй выводкоторого вл етс входом второго сигнала-сомножител и подключен к первому выводу второго токозадающего резис тора, второй вывод которог соединен с анодом второго отсекаю щего диода, катод которого подключен к коллектору второго транзистора. эмиттер которого соединен с эмиттеро первого транзистора, с общей шиной устройства и с первыми выводами третьего и четвертого токозадаюпдах рези сторов, вторые выводы которых соединены соответственно с катодом и с анодом третьего и четвертого отсекаю пщх диодов, анод третьего отсекающего диода соединен с катодом первого отсекающего диода, катод четвертого отсекак цего диода подключен к аноду второго отсекающего диода, пер вый вывод первого токозадающего рези стора и второй вьгоод второго токозадающего резистора подсоединены к первому и второму входам выходного фильтра 2 . Недостатком известного устройства вл етс сравнительно мала точность работы вследствие изменени величины входного сопротивлени дл сигналасомножител периодически с частотой источника напр жени пр моугольной формы. Цель изобретени - повьппение точности работы. Цель достигаетс тем, что в четырехквадрантное перемножающее устройство , содержащее первый и второй ключи , выполненные соответственно на первом и втором транзисторах р-п-р и п-р-п тийа, базы которых подключены к первому выводу первого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с первым выходом формировател треугольного напр1 жени , первый вывод первого масштабного резистора соединен с первым вЬгоодом второго масштабного резистора, второй вывод которого вл етс входом nepisoro сигнала-сомножител , выход источника напр жени пр моугольной формы подключен к вхрду формировател треугольного напр жени , коллектор первого транзистора соединен с анодом первого отсекающего диода, коллектор второго транзистора соединен с катодом второго отсекающего диода, катод первого отсекающего диода подключен к аноду третьего отсекающего диода и к первому выводу первого токозадаю- . Щего резистора, второй вьшод которого вл етс входом второго Сигналасомножител и соединен с первым выводом второго токозадающего резистора , второй вывод которого подключенк аноду второго и к катоду четвертого отсекающих диодов, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены и вл ютс общей шиной Устройства,первый вывод первого и второй вывод второго токозадающйх резисторов подключены к входам выходного фильтра, введены третий и четвертьй ключи, выполненные соответственно на третьем и четвертом транзисторах п-р-п и р-п-р-типа, базы которых подключены к второму вькоду формировател треугольного напр жени , а эмиттеры подключены к общей шине устройства, коллектор третьего транзистора соединен с катодом третьего отсекающего диода, анод четвертого отсекающего диода подключен k коллектору четвертого транзистора. На фиг. 1 приведена функциональ- , на схема предлагаемого четырехквадрантного перемножающего устройства;The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computers. A four-quadrant multiplying device is known, containing four key elements, including a bridge circuit, a low frequency filter, lj .. However, this device has a low accuracy of operation. The closest to the present invention is a four-quadrant multiplying device containing the first and second keys, executed respectively on the first and second transistors of pnp and pnp types, the bases of which are connected to the first terminals of the first and second large-scale resistors, The second output of the first scale resistor is the input of the first signal A multiplier, the second output of the first scale resistor is connected to the output of a triangular voltage driver, the input of which is connected to the output of the source of direct voltage In general, the collector of the first transistor is connected to the anode of the first blocking diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the first current-setting resistor, the second terminal of which is the input of the second signal multiplier and connected to the first terminal of the second current-creating resistor, the second terminal of which is connected to the anode of the second cutting diode whose cathode is connected to the collector of the second transistor. the emitter of which is connected to the emitter of the first transistor, to the common bus of the device and to the first terminals of the third and fourth current-output resistors, the second terminals of which are connected respectively to the cathode and to the anode of the third and fourth compartments of the diode , the cathode of the fourth compartment of the diode is connected to the anode of the second blocking diode, the first terminal of the first current supply resistor and the second end of the second current load resistor are connected to the first CB and second inputs of the output filter 2. A disadvantage of the known device is the relatively low accuracy of operation due to the change in the input impedance value for the multiplier signal periodically with the frequency of the source of a rectangular voltage source. The purpose of the invention is to improve accuracy. The goal is achieved by the fact that in a four-quadrant multiplying device, containing the first and second keys, made respectively on the first and second transistors, pnp and pnptiy, the bases of which are connected to the first output of the first large-scale resistor, the second output of which is connected With the first output of a triangular voltage driver, the first output of the first scale resistor is connected to the first side of the second scale resistor, the second output of which is the input of the nepisoro multiplier signal, the output of the voltage source Rectangular shape is connected to the circuit of a triangular voltage driver, the collector of the first transistor is connected to the anode of the first cut-off diode, the collector of the second transistor is connected to the cathode of the second cut-off diode, the cathode of the first cut-off diode and to the first output of the first cut-off diode. The second resistor of which is the input of the second signal multiplier and is connected to the first output of the second current setting resistor, the second output of which is connected to the anode of the second and to the cathode of the fourth cut-off diode, the emitters of the first and second transistors are connected and are common The second output of the second current resistor is connected to the inputs of the output filter, the third and fourth keys are entered, made respectively on the third and fourth transistors nrp and pnpr The pas, the bases of which are connected to the second triangle voltage driver, and the emitters are connected to the common bus of the device, the collector of the third transistor is connected to the cathode of the third cut diode, and the anode of the fourth cut diode is connected to the collector of the fourth transistor. FIG. 1 shows the functional, on the scheme of the proposed four-quadrant multiplying device;

на фиг. 2 --временные диаграммы сигналов ,in fig. 2 - time diagrams of signals

Устройство содержит источник 1 напр жени пр моугольной формы, формирователь 2 треугольного напр жени , первый и второй масштабные резисторы 3 и 4, первый, второй, третий и четвертый транзисторы 5,6,7 и 8, первый, второй, третий и четвертый отсекающие диоды 9, 10, 11 и 12, первый и второй токозадающие резисторы 13 и 14, выходной фильтр 15, обща шина 16 вход 17 первого сигнала-сомножител , вход 18 второго сигнала-сомножител , выход 19. The device contains a source of 1 voltage rectangular shape, a shaper 2 triangular voltage, the first and second scale resistors 3 and 4, the first, second, third and fourth transistors 5,6,7 and 8, the first, second, third and fourth cut-off diodes 9, 10, 11, and 12, the first and second current-setting resistors 13 and 14, the output filter 15, the common bus 16, the input 17 of the first signal-multiplier, the input 18 of the second signal-multiplier, output 19.

Четырехквадрантное перемножающее устройство работает следующим йбра- .The four-quadrant multiplication device works as follows.

ЗС)М.AP) M

При наличии второго сигнала-сомн гжител на входе 18 (фиг. 2а) на выходе 19 формируетс переменное напр жение . Если на входе 18 в данный момент времени присутствует положительное напр жение, то при открытом втором транзисторе 6 входной ток выходного фильтра 15 протекает от нижней (фиг. 1) входной клемме к верхней.В следующий полупериод коммутирующего напр жени (фиг. 2в), когда второй транзистор 6 закрыт, а открыт третий транзистор 7, входной ток выходного фильтра 15 протекает в противоположном направлении. Токи в обоих направлени х равнь, поскольку дл данной пол рности напр жени второго сигнала сомножител первый транзистор 5 иIn the presence of a second signaling fault on the input 18 (Fig. 2a), an alternating voltage is formed at the output 19. If a positive voltage is present at the input 18 at a given time, then when the second transistor 6 is open, the input current of the output filter 15 flows from the lower (Fig. 1) input terminal to the upper one. In the next half-period of the switching voltage (Fig. 2c), the second transistor 6 is closed, and the third transistor 7 is open, the input current of the output filter 15 flows in the opposite direction. The currents in both directions are equal, since for a given polarity the voltage of the second signal of the multiplier is the first transistor 5 and

четвертый транзистор 8 отключены пе вым и четвертым отсекающими диодами 9 и 12, поэтому на выходе выходного фильтра 15 напр жение равно нулю. .The fourth transistor 8 is disconnected by the first and fourth cut-off diodes 9 and 12, therefore, at the output of the output filter 15, the voltage is zero. .

При по влении на входе 17 первого сигнала-сомножител (фиг. 26) в результате его суммировани с напржением-треугольной формы (фиг.2в) напр жение , коммутирующее первьш, второй , третий и четвертый транзисторы 5,6,7 и 8 (фиг. 2г), имеет низкрпериодную составл ющую, соответствующую первому сигналу-сомножителю. Поэтому открытое и закрытое состо ни того или иного транзистора из пары работающих при данной пол рности напр жени второго сигнала-сомножител различны по време 1и. Это создает посто нную составл ющую на выходе выходного фильтра 15 (фиг.2д).When the first signal-multiplier (Fig. 26) appears at the input 17 as a result of its summation with a triangular-shaped voltage (Fig. 2b), the voltage commuting the first, second, third and fourth transistors 5,6,7 and 8 (Fig 2d) has a low-period component corresponding to the first signal-multiplier. Therefore, the open and closed states of one or another transistor from a pair of voltages of the second signal-multiplier operating at a given polarity are different in time 1i. This creates a constant component at the output of the output filter 15 (FIG. 2 e).

Напр жение на выходе 19 (фиг. 2е) пропорционально величине напр жени второго сигнала-сомножител ,- ,а вследствие модул ции по ширине кгоммутиру ющих импульсов и величине напр жени первого сигнала-сомноткител . Пол рность результирующего напр жени соответствует правилу знаков алгебраического произведени . .The voltage at output 19 (Fig. 2e) is proportional to the magnitude of the voltage of the second signal multiplier, and, due to the modulation across the width of the commutating pulses, and the magnitude of the voltage of the first signal-somnotkitel. The polarity of the resulting voltage corresponds to the rule of the signs of the algebraic product. .

По сравнению с известным устрбйством предлагаемое четЫрехквадрантное перемножающее устройство характеризуетс более высокой точностью работы вследствие посто нства величины входного сопротивлени дл второго .сигнала-сомножител .In comparison with the known device, the proposed four-quadrant multiplying device is characterized by a higher accuracy of operation due to the constant value of the input resistance for the second signal of the multiplier.

1818

Claims

A FOUR-QUADRAND MUTOR, containing the first and second keys, made respectively on the first and second transistors of the r-p-p and p-p-p type, the bases of which are connected to the first output of the first scale resistor, the second output of which is connected to the first output of the triangular shaper voltage, the first output of the first large-scale resistor is connected to the first output of the second large-scale resistor, the second output of which is the input of the first multiplier signal, the output of the rectangular voltage source is connected is connected to the input of the triangular voltage driver, the collector of the first transistor is connected to the anode of the first isolation diode, the collector of the second transistor is connected to the cathode of the second isolation diode, the cathode of the first isolation diode is connected to the anode of the third isolation diode and to the first output of the first current-setting resistor, the second output of which is the input of the second multiplier signal and is connected to the first output of the second resistor, the second output of which is connected to the anode of the second and to the cathode of the fourth compartment of the diodes, the emitters of the first and second transistors are connected and are the common bus of the device, the first output of the first and second output of the second current-setting resistors are connected to the outputs of the output filter, which is different in that, in order to increase the accuracy of operation, a third and the fourth keys, respectively, made on the third and fourth transistors p-p-p and p-p-p-type, the bases of which are connected to the second output of the triangular voltage driver, and the emitters are connected to the device common bus, the collector of the third trans a torus connected to the cathode _; the third cut-off diode, the anode of the fourth cut-off diode is connected to the collector of the fourth transistor.

1123036 2