SU1185354A1 - Множительно-делительное устройство - Google Patents

Description

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

Цель изобретения - повышение точ- 5 ности работы и расширение области применения.

На фиг.1 изображена функциональная схема предложенного множительно-делительного устройства; на фиг.2 - вре- Ю менные диаграммы сигналов.

Схема предложенного устройства содержит оптрон 1, светодиод 2 и фоторезистор 3 оптрона 1, дополнительный оптрон 4, светодиод 5 и фоторезистор 15 6 дополнительного оптрона 4, операционный усилитель 7, фазоинвертор 8, неинвертирующий интегратор 9, операционный усилитель 10 и интегрирующий конденсатор 11 инвертирующего 20 интегратора 9, схема сравнения 12, ждущий мультивибратор 13, ключ 14, переключатель 15, первый, второй и третий ограничительные резисторы

•16, 17 и 18, первый, второй и третий 25 выходы 19, 20 и 21 устройства, источник сигнала первого сомножителя 22,'· источник сигнала второго сомножителя 23, источник сигнала делителя 24, источник опорного напряжения зо 25,'шина нулевого потенциала 26.

Устройство работает следующим образом.

Через фоторезистор 3 на вход опе. рационного усилителя 7 поступает сиг-^₅ нал X от источника сигнала второго сомножителя 23. Сигнал на выходе операционного усилителя 7 определяется

К_б ⁴⁰

⁼ ’ (1) _;

где , ί?ς - сопротивление фоторезисторов 3 и 6 соответственно.

Величина К э обратно пропорциональ-^5 на освещенности, так как фоторезистор 3 находится в оптической связи со светодиодом 2, яркость свечения которого, а следовательно, и освещенность фоторезистора 3 линейно зави- 50 сят от тока через светодиод 2. Светодиод 2 подключен через первый ограничительный резистор 16 к выходу отрицательной полярности источника сигнала первого сомножителя 22. 55

Поэтому светодиод 2 всегда смещен в прямом направлении, т.е. напряжение первого сомножителя Ύ однополярно.

Сопротивление первого ограничительного резистора 16 намного больше, чем сопротивление светодиода 2, поэтому ток через светодиод 2 определяется величиной сопротивления первого ограничительного резистора 16 и величиной напряжения первого сомножителя. Таким образом, можно записать

КгК’р (2)

где К ^- постоянный коэффициент.

Аналогично фоторезистор 6 связан со светодиодом 5, подключенным анодом к выходу положительной полярности, а катодом через третий ограничительный резистор 18 к выходу отрицательной полярности источника сигнала делителя 24. При идентичных светодиодах 2 и 5, равных сопротивлениях первого и> третьего ограничительных резисторов 16 и 18 получим

К& = К ) (3)

где Ζ, - сигнал-делитель.

Подставляя (2) и (3) в (1), получим _ _χ,γ

7 · (4)

Таким образом, на выходе операционного усилителя 7 образуется аналоговый сигнал, уровень которого равен отношению произведения сомножителей X и Υ к делителю Ζ , а полярность противоположна полярности сигнала X . Этот сигнал поступает на второй выход 20 устройства, на второй вход переключателя 15 и на вход фазоинвертора 8.

На выходе фазоинвертора 8 образуется сигнал, уровень которого равен уровню его входного сигнала, а полярность такая же как и у второго сигнала сомножителя. Этот сигнал поступает на третий выход 21 устройства и на первый вход переключателя 15.

Инвертирующий интегратор 9 совместно со схемой сравнения 12, источни^ком опорного напряжения 25, ключом 14, переключателем 15 и вторым ограничительным резистором 17 пре· образует аналоговый сигнал ,на выходе операционного усилителя 7 и пилообразные периодические колебания, период которых обратно пропорционален уровню этого сигнала. Это преобразо4

1185354

вание осуществляется следующим образом.

В положении ключа 14 и переключателя 15, изображенных на фиг.1, на вход инвертирующего интегратора 9 че- 5 рез переключатель 15 и второй ограничительный резистор 17 поступает сигнал отрицательной полярности. Сигнал на выходе инвертирующего интегратора 9, а следовательно, и на первом 10 входе схемы сравнения 12 линейно нарастает (фиг.2а). На второй вход схемы сравнения 12 поступает сигнал с выхода ключа 14, уровень которого равен постоянному уровню сигнала, по-15 ступающего от источника опорного напряжения 25 (фиг.26). Сигнал на выходе схемы сравнения 12 имеет нулевой уровень (фиг.2в), ключ 14 и переключатель 15 остаются в положении, изоб-20 раженном на фиг.1.

Через промежуток времениТ сигнал на первом входе схемы сравнения 12 становится равным уровню сигнала на ее втором входе. Схема сравне- 25 ния 12 срабатывает, сигнал на ее выходе скачкообразно увеличивается до уровня, соответствующего срабатыванию ключа 14 и переключателя 15 (фиг.2в), ключ 14 и переключатель зд 15 переходят в положения, противоположные изображенным на фиг.1, уровень сигнала на втором входе схемы сравнения 12 падает до нуля (фиг.26)

На вход инвертирующего интегратора 9 через переключатель 15 и второй ограничительный резистор 17 поступает сигнал положительной полярности. Сигнал на выходе инвертирующего интегратора 9 и на первом входе схемы _Ап

сравнения 12 начинает убывать с той же скоростью, что и нарастая, до сра батывания схемы 12 (фиг.2а). При уменьшении этого сигнала до нулевого уровня, соответствующего уровню сигнала на втором входе схемы 12, последняя возвращается в исходное состояние, а ключ 14 и переключатель 15 - в положение, изображенное на фиг.1.

Далее цикл повторяется.

Период Т между срабатываниями

схемы сравнения 12, ключа 14 и переключателя 15 определяется цз условия

• Й 17 -С

’ол

и<

(5)

К.7 где

сопротивление второго ограничительного резистора 17,

емкость конденсатора 11 инвертирующего интегратора 9.

Перепадом напряжения с выхода схемы сравнения 12 запускается мультивибратор 13,. формируя короткие импульсы (фиг.2г), которые поступают на первый выход 19 устройства. Нетрудно видеть с учетом (4), что частота ί следования этих импульсов равна

(6)

где

об оп

Таким образом, частота следования импульсов на первом выходе 19 устройства пропорциональна отношению произведения сомножителей X и Υ к делителю .

1185354

Claims (1)

1. МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее схему сравнения, первый вход которой соединен с выходом инвертирующего интегратора, выход схемы сравнения подключен к входу ждущего мультивибратора, выход которого является первым выходом устройства, ключ, оптрон, первый ограничительный резистор, первый вывод которого подключен к выходу отрицательной полярности источника сигнала первого сомножителя, второй вывод первого ограничительного резистора через светодиод оптрона подключен к выходу положительной полярности источника сигнала первого сомножителя, выход источника сигнала второго сомножителя подключей к первому выводу фоторезистора оптрона, источник сигнала-делителя, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности работы и расширения области применения, в него введены операционный усилитель, фазоинвертор, источник опорного напряжения, переключатель, дополнительный оптрон, второй и третий ограничительные резисторы, причем выход операционного усилителя подключен к входу фазоинвертора, выход которого соединен с первым входом переключателя, выходы операционного усилителя и фазоинвертора являются соответственно вторым и третьим выходами устройства, выход переключателя через второй ограничительный резистор подключен к входу инвертирующего интегратора, выход источника опорного напряжения через ключ соединен с вторым входом схемы сравнения, первый вывод третьего ограничительного резистора подключен к выходу отрицательной полярности источника сигнала делителя, второй вывод третьего ограничительного резистора через светодиод дополнительного оптрона подключен к выходу положительной полярности источника сигнала делителя, первый вывод фоторезистора дополнительного оптрона соединен с вторым выводом фоторезистора оптрона и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого подключен к второму выводу фоторезистора дополнительного оптрона и к второму входу переключателя, управляющий вход которого соединен с управляющим входом ключа и с выходом схемы сравнения, неинвертирующий вход операционного усили;теля подключен к шине нулевого потенциала.

   о

   ©

   00

   сл

   09

   сл

   >

   I 1185354 2