SU1309047A1 - Analog multiplying device - Google Patents

Analog multiplying device

Info

Publication number
SU1309047A1
SU1309047A1 SU853900471A SU3900471A SU1309047A1 SU 1309047 A1 SU1309047 A1 SU 1309047A1 SU 853900471 A SU853900471 A SU 853900471A SU 3900471 A SU3900471 A SU 3900471A SU 1309047 A1 SU1309047 A1 SU 1309047A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
switch
integrator
multiplier
Prior art date
Application number
SU853900471A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ульянович Кизилов
Михаил Юрьевич Пащенко
Original Assignee
Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
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 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина filed Critical Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority to SU853900471A priority Critical patent/SU1309047A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1309047A1 publication Critical patent/SU1309047A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах, в которых требуетс  осуществл ть умножение двух аналоговых величин, возведение в квадрат или извлечение из корн , а также деление. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  второго инвертора 5 и четвертого переключател  1, что позвол ет значительно снизить вли ние основных составл ющих погрешности современных интегральных умножителей сигналов и дает возможность использовать интегральные умножители без внешних регулировок. 2 ил.The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in devices in which it is required to multiply two analog values, squaring or extracting from the root, as well as division. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. This goal is achieved by introducing a second inverter 5 and a fourth switch 1, which significantly reduces the influence of the main components of the error of modern integrated signal multipliers and makes it possible to use integrated multipliers without external adjustments. 2 Il.

Description

со о со оwith about with about about

4 Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устрой ствах, в которых требуетс  осущест вл ть умножение двух аналоговых ве личин, возведение в квадрат или извлечение- из корн , а также деление. Целью изобретени   вл етс  повы шение точности устройства. На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма сигналов управлени  переключател ми. Устройство содержит переключател 1-4, умножитель 5, инверторы 6 и 7, интегратор 8. Устройство работает следующим образом. : В режиме умножени  двух напр жейий на входы первого и второгоone- рандов подаютс  сомножители - сигна лы x(t) и y(t), на вход третьего операнда Z(t) - опорное напр жение , на управл ющие входы - пр моугол ные импульсы U,,2 и Uj (см. фиг. 2), управл ющие коммутацией переключателей 1,2 и 3,4. Пол рност Опорного напр жени  11,, выбираетс  из услови  обеспечени  отрицательно обратной св зи, охватывающей умножи тель 5 через интегратор 8 и пере- ключатели 2 и 4. При показанных на 4 The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in devices in which it is required to multiply two analog values, squaring or extraction from the root, as well as division. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is a timing diagram of the switch control signals. The device contains a switch 1-4, the multiplier 5, the inverters 6 and 7, the integrator 8. The device operates as follows. : In the multiplication mode of two voltages, the inputs of the first and second non-rand are fed to the factors x (t) and y (t), to the input of the third operand Z (t) to the reference voltage, to the control inputs to the direct inputs the pulses U ,, 2 and Uj (see Fig. 2), which control the switching of the switches 1,2 and 3,4. The field voltage of the reference voltage 11 ,, is selected from the condition of providing negative feedback covering the multiplier 5 through the integrator 8 and the switches 2 and 4. When shown in

. К, j а„„ + a,ox(t) +. K, j a „„ + a, ox (t) +

UUUu

+ ap,x(t) + a,,x(t)y(t) + aj,x(t) + + (t)dt,+ ap, x (t) + a ,, x (t) y (t) + aj, x (t) + + (t) dt,

(2) фиг. 2 сигналах управлени  пол рность Ujjn должна быть отрицательной. Цикл работы схемы состоит из четырех равных по длительности тактов Фзшкцию преобразовани  умножител  5 можно представить в виде шести первых членов разложени  в р д Маклорена функции двух переменных 2 00+ + а.у + а„. ху + + + Эксперименты показывают, что такое разложение достаточно точно описывает реальную характеристику умножител . Воспользуемс прин той математи- ческой моделью умножител  и опреде- лим выходное напр жение устройства предположив, что входные сигналы за врем  цикла измен ютс  очень незначительно . В первом такте к входам умножи- тел  5 подключенб входные сигналы x(t) и y(t), а выход умножител  подключен к интегратору 8 непосредственно . Учитыва , что функци  преоб- разовани  умножител  определ етс  выражением (1), изменение вьфажени  на интеграторе за этот интервал, вре- мени составит(2) FIG. 2 control signals polarity Ujjn should be negative. The cycle of operation of the circuit consists of four equal cycles of the duration. The transformation of multiplier 5 can be represented as the first six terms of the expansion in the Maclaurin series of functions of two variables 2 00+ + ауy + а ". xy + + + Experiments show that such a decomposition rather accurately describes the real characteristic of the multiplier. We use the accepted mathematical model of the multiplier and determine the output voltage of the device, assuming that the input signals change very little during the cycle time. In the first cycle, the inputs x (t) and y (t) are connected to the inputs of the multiplier 5, and the output of the multiplier is connected to the integrator 8 directly. Taking into account that the function of transforming the multiplier is determined by expression (1), the change in the voltage on the integrator during this interval will be

Claims (1)

где К и - посто нна  интегратора; Т - период коммутации переключателей 3,4. Во втором такте к входам умножител  5 подключены сигналы , и (t), где p(t) - напр жение на выходе ин- тегратора 8. Выход умножител  5 подключен к интегратору 8 непосредственно , при этом изменение напр жени  на интеграторе будет равно Ли, KU j а - а,„и, Пч + ao,(.t) - а„ Uon |3(t) + , В третьем такте к первому входу умножител  5 подключен входной сигнал y(t), к второму - входной сигнал x(t) через инвертор 6, выход умножител  подключен к интегратору 8 через инвертор 7. Изменение напр жени  на интеграторе за третий такт будет рав но Ки ( -а + a,-x(t)Ш ao,y(t) + а„ x(t)y(t) a ,oX(t) - a«y4t)dt. сигнал ft(t), к второму - входной си нал Uj,,, через инвертор 6, выход ум ножител  5 подключен к интегратору 8 через инвертор 7. Изменение напр - жени  на интеграторе за этот такт будет равно ли, К,„ j -а - ao,(t) - а„и„„р(г)/ (t)dt. ог Выходное напр жение интегратора t) будет измен тьс  до тех пор, пока среднее значение приращени  за врем  интегрировани  не будет равно нулю, т.е. в установившемс  режиме iiU, + U2 + ли, + &U4 о ) - а.и„ + а„ x(t)y(t) - а„ Uonp,(t) где черта сверху означает усреднение за четверть периода коммутации пере-ключателей 3 и 4. Так как предполагаетс , что за период Т все сигналы мало измен ютс  и B(t) fl, то ft - x(t)y(t) . a.( М |jj.p--t- ( UOR a,,Uon Из выражени  (7) очевидно, что установившеес  выходное напр жение устройства при квазипосто нных напр жени х x(t) и y(t) не зависит ни от аддитивной а , ни от мультипликатив ной tia,, погрешностей исходного пе- ремножител  сигналов, ни от посто нной времени интегратора. На выходное напр жение не вли ют также составл ю щие погрешности, пропорциональные четным степен м входных сигналов умножител  5 и линейное пролезание по одному из входов данного умножител . Результирующа  погрешность данного устройства определ етс  инструментальной погрешностью, вносимой переключател ми , которые выполнены на по левых транзисторах. Использование современной элементной базы позвол ет при сравнительной простоте устрой ства реализовать операцию умножени  в соответствии с классом точности 0,1 при частоте переключени  1000 Гц на базе умножителей 52511С2Б класса 2,0. Из выражени  (7) очевидно, что если вместо опорного напр жени  U на вход Z(t) подать сигнал, то выход„ x (t)y(t) НОИ сигнал устройства р;- / ч , т.е. имеетс  возможность работы в режиме делени  произведени  двух сигналов на третий. Кроме того, если на вход Z(t) подать напр жение с выхода устройства, Toj3(, - x(t)y(t). Таким образом, предложенное устройство значительно снижает вли ние основных составл ющих погрешности современных интегральных умножителей сигналов и дает возможность использовать интегральные умножители без внешних регулировок. Формула изобретени  Аналоговое вычислительное устройство , содержащее умножитель, выход которого соединен с первым входом первого переключател  и входом первого инвертора, выход которого соединен с вторым входом первого переключател , выход которого соединен с входом интегратора, выход которого . соединен с первым входом второго переключател  . и  вл етс  выходом устройства , второй вход второго переключател   вл етс  входом первого операнда устройства, а выход соединен с первым входом умножител , второй вход которого соединен с выходом третьего переключател , управл ющий вход первого переключател  соединен с управл ющим входом третьего переключател  и  вл етс  первым тактирующим входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повьш ени  тучности устройства, в него введены второй инвертор и четвертый переключатель, первый и второй входы которого  вл ютс  входами соответственно второго и третьего операндов, выход соединен с первым входом третьего переключател  и входом второго инвертора, выход которого соединен с вторым входом третьего переключател , управл ющий вход второго переключател  соединен с управл ющим входом четвертого переключател  и  вл етс  вторым тактирующим входом устройства.where K and is the integrator constant; T - switching period of the switches 3,4. In the second cycle, the signals are connected to the inputs of the multiplier 5, and (t), where p (t) is the voltage at the output of the integrator 8. The output of the multiplier 5 is connected to the integrator 8 directly, and the voltage change on the integrator is equal to KU j а - а, „and, ПЧ + ao, (. T) - а„ Uon | 3 (t) +, In the third cycle the input signal y (t) is connected to the first input of the multiplier 5, the input signal x is connected to the second one (t) via inverter 6, the multiplier output is connected to integrator 8 via inverter 7. The voltage variation on the integrator during the third cycle will be equal to Ci (–a + a, –x (t) Ш ao, y (t) + a „ x (t) y (t) a, oX (t) - a “y4t) dt. the signal ft (t), to the second - the input signal Uj ,,, through the inverter 6, the output of the nipper 5 is connected to the integrator 8 through the inverter 7. The change in voltage across the integrator during this cycle will be equal to, K, j - a - ao, (t) - a „and„ „p (r) / (t) dt. o The output voltage of the integrator t) will change until the average value of the increment during the integration time is zero, i.e. in the established mode iiU, + U2 + li, + & U4 о) - а.and „+ а„ x (t) y (t) - а „Uonp, (t) where the bar above means averaging over a quarter of the switching period of the re - switches 3 and 4. Since it is assumed that during the period T all signals change little and B (t) fl, then ft - x (t) y (t). a. (M | jj.p - t- (UOR a ,, Uon From expression (7) it is obvious that the steady-state output voltage of the device at quasi-constant voltages x x (t) and y (t) does not depend on additive a, neither from the multiplicative tia, errors of the original signal multiplier, nor from the constant time of the integrator. The output voltage is also not affected by the component errors, which are proportional to the even powers of the input signals of the multiplier 5 and linearly through one from the inputs of this multiplier. The resulting error of this device is determined by the instrument The use of modern element base allows the comparative simplicity of the device to carry out the multiplication operation in accordance with the accuracy class of 0.1 at a switching frequency of 1000 Hz based on multipliers of 52511С2Б class 2.0. From expression (7) it is obvious that if instead of the reference voltage U to the input Z (t) to give a signal, then the output „x (t) y (t) NOA is the signal of the device p; - / h, i.e. it is possible to work in the mode of dividing the product of two signals by the third. In addition, if the input voltage Z (t) is applied from the device output, Toj3 (, - x (t) y (t)). Thus, the proposed device significantly reduces the influence of the main components of the errors of modern integrated signal multipliers and allows use integral multipliers without external adjustments Formula of the invention Analog computing device containing a multiplier, the output of which is connected to the first input of the first switch and the input of the first inverter, the output of which is connected to the second input of the first switch A connector whose output is connected to the integrator input, whose output is connected to the first input of the second switch and is the device output, the second input of the second switch is the input of the first operand of the device, and the output is connected to the first input of the multiplier, the second input is connected to the output The third switch, the control input of the first switch is connected to the control input of the third switch and is the first clock input of the device, characterized in that, in order to increase the obesity of the device TWA, the second inverter and the fourth switch are entered into it, the first and second inputs of which are the inputs of the second and third operands, respectively, the output is connected to the first input of the third switch and the input of the second inverter whose output is connected to the second input of the third switch, the control input of the second the switch is connected to the control input of the fourth switch and is the second clock input of the device.
SU853900471A 1985-05-22 1985-05-22 Analog multiplying device SU1309047A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853900471A SU1309047A1 (en) 1985-05-22 1985-05-22 Analog multiplying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853900471A SU1309047A1 (en) 1985-05-22 1985-05-22 Analog multiplying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1309047A1 true SU1309047A1 (en) 1987-05-07

Family

ID=21179017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853900471A SU1309047A1 (en) 1985-05-22 1985-05-22 Analog multiplying device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1309047A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1309047A1 (en) Analog multiplying device
MX165723B (en) MEASUREMENT CIRCUIT
NO910417D0 (en) DEVICE FOR SYMMETRATION OF SIGNAL CURVES AND DIFFERENCE CIRCUIT SWITCHES WITH TRANSDUCING CIRCUIT BY SYMMETRATING PRE-MAGNETIZATION.
SU566347A1 (en) Frequency to voltage converter
SU1336045A1 (en) Multiplier
SU595860A1 (en) Switch
SU981900A1 (en) Phase angle to voltage converter
JPS5490514A (en) Starting-assist circuit for commutatorless motor
SU1153326A1 (en) Multiplying device
SU1555839A1 (en) Pulse repetition frequency multiplier
SU1137485A1 (en) Analog computing device
JPS55139685A (en) Testing method for magnetic bubble unit
SU739553A1 (en) Multiplier-divider
SU987622A1 (en) Frequency multiplier
SU1292176A1 (en) Pulse multiplier
SU1506456A1 (en) Analog computer
SU838699A1 (en) Multifunction logic module
SU652703A1 (en) Time interval sensor
JPS56115170A (en) Controlling device of cycle for three phase
SU663122A1 (en) Device for distortion of start-stop text
SU702341A1 (en) Voltage comparator
SU1238131A1 (en) Random signal generator
SU1105905A1 (en) Device for executing sine-cosine transform
SU1627998A1 (en) Converter converting product of two dc voltages to dc voltage
SU557379A1 (en) Four quad replicator