SU1439628A1 - Multiplying device - Google Patents
Multiplying device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1439628A1 SU1439628A1 SU864103880A SU4103880A SU1439628A1 SU 1439628 A1 SU1439628 A1 SU 1439628A1 SU 864103880 A SU864103880 A SU 864103880A SU 4103880 A SU4103880 A SU 4103880A SU 1439628 A1 SU1439628 A1 SU 1439628A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- output
- input
- outputs
- blocks
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Цель изобретени - повьппение X, Хг точности работы устройства. Множительное устройство содержит блок умножени 1, блоки коррекции 2 и 3, каждый из которых имеет переключатель 4, сумматор 5, блоки масштабных коэффициентов 6 и 7 и кадратор 8, и блок управлени 9. Блок управлени содер-. жит элементы пам ти, ключи, дифференциальный усилитель, генератор импульсов , распределитель импульсов, входной резистор. Достижение поставленной цели обеспечено благодар введению в устройство блока управлени , двух переключателей и двух квадраторов, а также новым св Э м мезвду составными элементами. 2 ил. е (Л Фае. ГThe invention relates to computing and can be used in analog computers. The purpose of the invention is the accuracy of the device operation. The multiplying device contains a multiplier 1, correction blocks 2 and 3, each of which has a switch 4, an adder 5, blocks of scaling factors 6 and 7 and a frame 8, and a control block 9. The control block contains. There are memory elements, keys, a differential amplifier, a pulse generator, a pulse distributor, an input resistor. The achievement of this goal is ensured by the introduction of a control unit, two switches and two quadrants into the device, as well as by new components. 2 Il. e (L Faye. T
Description
11А11A
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.The invention relates to computing and can be used in analog computers.
Целью изобретени вл етс повьше- ниё точности работы устройства,The aim of the invention is to increase the accuracy of the device,
На фиг.1 приведена схема множительного устройства; на фиг.2 - схема блока управлени .Figure 1 shows the scheme of the multiplying device; 2 is a control block diagram.
Множительное устройство (фиг.1) содержит блок 1 умножени , блоки 2 и 3 коррекции, каждый из которых - включает в себ переключатель 4, сумматор 5, блоки 6 и 7 масштабных коэффициентов, квадратор 8 и блок 9 управлени .The multiplying device (Fig. 1) contains a multiplication unit 1, correction units 2 and 3, each of which includes a switch 4, an adder 5, blocks 6 and 7 of scale factors, a quadrant 8 and a control unit 9.
Блок 9 управлени (фиг.2). содержит первый, второй и третий элементы 10-12 пам ти соответственно, первый, второй, третий и четвертый ключи 13- 16.соответственно, дифференциальный усилитель 17, генератор 18 импульсов распределитель 19 импульсов, входной резистор 20. -Block 9 control (Fig.2). contains the first, second and third elements 10-12 of memory, respectively, the first, second, third and fourth keys 13-16, respectively, a differential amplifier 17, a pulse generator 18, a distributor 19 pulses, an input resistor 20. -
Работа множительного устройства основана на следующем.The operation of the multiplying device is based on the following.
Выходной сигнал реального множительного устройства может быть с достаточно высокой точностью представлен выражением z a+bx+cy+dx-y+ex2 +f у gx y+hxy + The output signal of a real multiplying device can be represented with a sufficiently high accuracy by the expression z a + bx + cy + dx-y + ex2 + f for gx y + hxy +
+ рх2у2,(1)+ px2u2, (1)
где X и у - значени перемножаемыхwhere X and y are the values of multiplied
аналоговых сигналов; a,b,c,d,e, ,p - коэффициенты. analog signals; a, b, c, d, e,, p are coefficients.
На практике достаточно просто исключить погрешности, обусловленные 1-3 членами и отличием масштабного коэффициента d от 1. Перекрестные св зи между входами позвол ют исключить 5 и 6 члены, однако погрешности обусловленные 7-9 членами, при этом не исключаютс . Это в большинстве случаев не позвол ет получить погрешность мнох ительных устройств менее 0,2-0,4%.In practice, it is sufficient to simply exclude errors due to 1–3 members and the difference in the scale factor d from 1. Cross-links between inputs allow you to exclude 5 and 6 members, but errors due to 7–9 members are not excluded. This, in most cases, does not allow to obtain the error of the multiservice devices less than 0.2-0.4%.
Положим Z(х+лх)(у+йу); лх ,+ ;х+1,We set Z (x + lx) (y + yu); lh, +; x + 1,
«к n+ p it +iSiK ;“To n + p it + iSiK;
+ y oi.2K+ Угк где Z - выходной сигнал перемножител ; X,Y - значени входных сигналов; + y oi.2K + Uck where Z is the output signal of the multiplier; X, Y - values of input signals;
Лх, ду - погрешности, приведенные к входам X и у;Lh, dy - errors reduced to inputs X and y;
(4)(four)
(5)(five)
(2) (3)(2) (3)
(6)(6)
1515
2020
. „ . „
2525
, ,
30thirty
к УК поправки, компенсирующие погрешности X и у;amendment to the Criminal Code, compensating for errors of X and y;
( i)(i)
KI - погрешности смещени , масштабировани и от нелинейности; ,2;KI - errors of displacement, scaling and non-linearity; , 2;
jf,- - поправки, компенсирующие соответствующие погрешности.jf, - - amendments to compensate for the corresponding errors.
Зададим у,0, , тогда из (2) приLet us set y, 0,, then from (2) with
1к .., (V)1k .., (V)
имеемwe have
. .(8). .(eight)
Пусть входной сигнал X принимает значени и , а t соответствует (7), тогда измен у, установим . ,(9)Let the input signal X take values and, and t corresponds to (7), then change y, we set. ,(9)
где Z и знaчeни Zпpи , и , , из (9), с учетом (2)-(6) име емwhere Z and Zppi values, and,, from (9), taking into account (2) - (6) we have
«.. V V (10) I".. V v (10) I
Учитыва , что выражение (2) симметрично дл переменных X и Y, можно подобно (7) и (10) записать услови , при которых исключаетс - вли ние погрешностей at и у .Taking into account that the expression (2) is symmetric for the variables X and Y, it is possible, like (7) and (10), to write down the conditions under which the influence of the errors at and y is excluded.
21 Лвб,21 lvb,
(11)(eleven)
(12)(12)
4040
гк t г - Гг1 - 4у. ГК t г - Гг1 - 4у.
Условие, при котором Z не зависит от значений - и .можно найти с учетом (7), (10) и (11), (12) следую- щим образом.The condition under which Z does not depend on the values of - and. Can be found taking into account (7), (10) and (11), (12) as follows.
Задают , У и, измен одно из значений f, или оба сразу, устанавливаютSet, Y and, change one of the values of f, or both at once, set
,(13),(13)
откуда наход т с учетом (2)-(6)whence, taking into account (2) - (6)
Х-Р4К+Ха-.. 1) Значени , , Ду в (7) ,X-P4K + X- .. 1) The values,, Du in (7),
(10)-(14) много меньше значений d, }, , поэтому ими можно пренебречь. Сопоставл (1) и (2), найдем(10) - (14) are much less than the values of d,},, therefore, they can be neglected. Associated (1) and (2), we find
g,(i-f 2); (15)g, (i-f 2); (15)
();();
Р ГУг Устройство дл осуществлени опи50 санного алгоритма работает следующимP hcg The device for implementing the described algorithm is as follows.
образом.in a way.
В первом такте на выходе переклю- , чателей 4 блоков 2 и 3 коррекции ус-г танавливаютс сигналы и 55 Блок 9 управлени измен ет смещение на четвертом входе сумматора 5 блока 2 до тех пор, пока выходной сигнал блока 1 умножени не станет равнымIn the first cycle, at the output of the switches 4, blocks 2 and 3 of the correction, the signals are stopped and 55 The control unit 9 changes the offset at the fourth input of the adder 5 of the block 2 until the output signal of the multiplication unit 1
4545
- 1439628 - 1439628
м выполн етс соотноше- ввох нтс потгравка itm is carried out
Ik Ik
2. 9.2. 9.
Значение d. заблока блокеValue d. blocking block
такте под действием сиг- переключатели 4 блоков иваютс во второе поло- одах переключателей 4the tact of the signal switches 4 blocks and in the second half of the switches 4
по су уч с according to soo u
по ме ил пеon the basis of me
действуют сигналы соответственно и ,Signals act accordingly and,
Блок 9 управлени измен ет смещение olj на четвертом входе сум {ато- ра 5 блока 3 до тех пор, пока выходной сигнал Z не станет равным нулю, при этом выполн етс соотношение (11) значение смещени запоминаетс в блоке 9,The control unit 9 changes the offset olj at the fourth input of the sum {atom 5 of block 3 until the output signal Z equals zero, and the offset value (11) is fulfilled in block 9,
В третьем такте переключатели 4 блоков 2 и 3 под действием сигнала с блока 9 устанавливаютс в положение , при котором на входах перемножител 1 действуют сигналы , иIn the third cycle, the switches 4 of block 2 and 3 are set by the signal from block 9 to a position where signals act on the inputs of multiplier 1, and
.Блок 9 управлени измен ет значени коэффициентов передачи блоков 6 до момента, когда выполн етс соотношение (13)Control block 9 changes the values of the transfer ratios of blocks 6 until the moment when the relation (13) is fulfilled.
Z ,ZZ, Z
mm
гдеWhere
z третий опорный сигнал.z is the third reference signal.
При этом вводитс поправка на значение масштабного коэффициента- блр- ка 1 умножени .This introduces an amendment to the value of the scale factor-1 multiplication.
Значение поправки к масштабному коэффициенту блока 1 умножени запоминаетс в блоке 9.The value of the amendment to the scale factor of block 1 multiplication is stored in block 9.
В четвертом такте на выходах переключателей 4 блоков 2 и 3 устанавливаютс сигналы х Х2 и у, у., , Величина Х периодически принимает значени Х или -Xj,In the fourth cycle, the outputs of the switches 4 of blocks 2 and 3 are set to signals x 2 and y, y.,, The value of X periodically takes the values X or-X j,
Блок 9 управлени , d5yнкции которого в частном случае может выполн ть оператор, измен ет коэффициент передачи блока 7 до тех пор, пока среднее за период значение Z не станет равным нулю. При этом выполн етс соотношение (10), т.е. вводитс поправка Уц х в сумматор 5 блока 2.The control block 9, the d5y of which in the particular case can be performed by the operator, changes the transfer coefficient of block 7 until the average for the period value Z is equal to zero. In this case, relation (10) is satisfied, i.e. the correction Aqx is entered into the adder 5 of block 2.
Подобным образом в п том такте вводитс поправка у, Y в сумматор 5 блока 3, при этом соответственно устанавливаютс сигналы на выходах переключателей 4 х,,-х и личина у периодически принимает значени +у. или -у . Достигнутые значени коэффициептов передачи блоков 7 фиксируютс до следующей коррекции .Similarly, in the fifth cycle, the correction y and Y is introduced into the adder 5 of block 3, while the signals at the outputs of the switches 4 x ,, - x are respectively set and the mask y periodically takes the values + y. or The achieved values of the transfer coefficients of the blocks 7 are fixed until the next correction.
- - - -
, ,
10ten
2020
2525
. .
В шестом такте переключатели 4 подключают сигналы X и Y к входам сумматоров 5 и на выходе блока 1 с учетом введенных поправок реализуетс соотношение .In the sixth cycle, the switches 4 connect the signals X and Y to the inputs of the adders 5 and the output of the block 1 takes into account the corrections introduced.
Процесс коррекции периодически повтор етс , поэтому изменение параметров блока 1 умножени во времени или от температуры автоматически компенсируетс .The correction process is periodically repeated, so the change in the parameters of the multiplication unit 1 in time or on temperature is automatically compensated.
Затраты времени на коррекцию много меньше (в 100-1000 раз) по сравнению с интервалом между коррекци ми, g Вли ние коэффициентов у и на пор док меньлге, чем вли ние ,- или f,., поэтому коррекцию погрешностей и г. достаточно осуществл ть один раз вручную, например, перед началом эксплуатации. The time spent on correction is much less (100–1000 times) compared to the interval between corrections, g The influence of the coefficients y and by an order of magnitude less than the influence, or f,., Therefore, the correction of errors and y is sufficient once manually, for example, before use.
Автоматически повтор ютс только первый, второй, третий и шестой такты.Only the first, second, third, and sixth bars automatically repeat.
Введение автоматической коррекции позвол ет снизить погрешности от - времени и старени , делает возможным вьщеление и компенсацию погрешностей от нелинейностей третьего пор дка.The introduction of automatic correction allows reducing errors from time and aging, makes it possible to allocate and compensate errors from third order nonlinearities.
Одной из наиболее целесообразных областей применени устройства вл ютс многоканальные измерительные системы. При этом затраты времени на коррекцию могут соответствовать затратам времени на перемножение сигналов по одному из каналов.One of the most practical applications of the device is multichannel measuring systems. At the same time, the time spent on correction may correspond to the time spent on multiplying the signals along one of the channels.
Принцип действи блока управлени (фиг.2) следующий. Управление ключами 13-16 и переключател ми 4 блоков 2-3 осуществл етс сигналами от распределител 19 импульсов, тактируемого генератором 18. В первом такте открыт ключ 13, а остальные ключи блока 9 закрыты. Сигнал смещени ai с.выхода элемента 10 пам ти, работающего в режиме записи, поступает на четвертьй вход сумматора 5 блока 2, выходной сигнал Z блока 1 поступает на первый вход усилител 17. Так как блоки 5,1,17,13 и 10 образуют след щую cиcтe гy с отрицательной обратной св зью, обрабатывающую сигнал на втором входе усилител 17, то в установившемс режиме получим сигнал . После окончани первого такта ключ 13 закрываетс и 55 элемент 10 пам ти переходит в режим хранени , при котором сигнал of наThe principle of operation of the control unit (Fig. 2) is as follows. The keys 13-16 and the switches 4 of the blocks 2-3 are controlled by signals from the distributor 19 pulses, clocked by the generator 18. In the first cycle, the key 13 is opened, and the remaining keys of the block 9 are closed. The bias signal ai from the output of the memory element 10 operating in the recording mode is fed to the quarter input of the adder 5 of the block 2, the output signal Z of the block 1 is fed to the first input of the amplifier 17. Since the blocks 5,1,1,1,13 and 10 form If the following sys- tem is negative feedback, which processes the signal at the second input of the amplifier 17, then in the steady state we will receive a signal. After the end of the first cycle, the key 13 is closed and the 55th memory element 10 goes into a storage mode, in which the signal of
30thirty
3535
4040
4545
5050
выходе элемента не мен етс .element output does not change.
10 пам ти практически10 memory practically
Аналогичным образом производитс отработка сигнала действующего на выходе элемента 11 .пам ти, при этом на врем отработки закрыты все ключи, кроме ключа 14. После окончани такта ключ 14 закрываетс и элемент 11 пам ти переходит в режим хранени . Отработка управл ющего сигнала дл блоков 6 производитс следующим образом. Блоки 6,5,1,17,15 и 12 образуют след щую систему, от- рабатывающую отклонение сигнала Z с выхода перемножител от опорного значени Z, которое поступает на второй вход дифберенциального усилител 17 через ключ 16. Все ключи, кроме ключей 15 и 16, при этом закрыты . В установившемс режиме сигнал на выходе элемента 12 пам ти имеет величину , при которой коэффициент передачи множительного устройства равен номинальному значению. После окончани такта значение управл ющего сигнала запоминаетс в элементе 12 пам ти.Similarly, the signal of the current output element 11 is processed, while all the keys are closed for the duration of the test, except for key 14. After the end of the cycle, key 14 is closed and memory element 11 goes into storage mode. The testing of the control signal for blocks 6 is performed as follows. The blocks 6, 6, 17, 17, and 12 form a following system, which repels the deviation of the signal Z from the multiplier output from the reference value Z, which is fed to the second input of the differential amplifier 17 through the key 16. All keys except keys 15 and 16, while closed. In the steady state, the signal at the output of the memory element 12 has a value at which the transfer coefficient of the multiplying device is equal to the nominal value. After the end of the clock cycle, the value of the control signal is stored in the memory element 12.
Требовани к точности задани корректирующих сигналов не велики, учи- тьша , что компенсируютс малые сигналы-погрешности пор дка 0,2-1,0%. Коэффициент петлевого усилени след щей системы может быть пор дка 10- 100, что позвол ет реализовать блок 9 достаточно просто.The requirements for the accuracy of setting correction signals are not great, given that small signals are compensated for errors of the order of 0.2-1.0%. The loop gain of the servo system may be in the order of 10-100, which allows block 9 to be implemented quite simply.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864103880A SU1439628A1 (en) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | Multiplying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864103880A SU1439628A1 (en) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | Multiplying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1439628A1 true SU1439628A1 (en) | 1988-11-23 |
Family
ID=21251399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864103880A SU1439628A1 (en) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | Multiplying device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1439628A1 (en) |
-
1986
- 1986-08-04 SU SU864103880A patent/SU1439628A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 1116437, кл. G 06 G 7/16, 1982. Справочник по нелинейным схемам./ /Под ред. Д.Шейнголда, 1977, с.244. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0007729B1 (en) | Low pass digital averaging filter and method of recovering a low frequency component of a composite analog waveform | |
US4066919A (en) | Sample and hold circuit | |
CA1152220A (en) | Interpolator | |
DE19846461A1 (en) | Sensor adjustment unit | |
EP0040801A1 (en) | Automatic equalizer | |
SU1439628A1 (en) | Multiplying device | |
US3764922A (en) | Amplifier offset compensation arrangement | |
US4229802A (en) | Digital adding device | |
US5315171A (en) | Analog feedback rank order filter | |
US3936759A (en) | Offset reduction apparatus for analog circuits | |
US5220265A (en) | Discrete-type repetitive control method and an apparatus therefor | |
EP0168157B1 (en) | Chrominance signal processing system | |
US20030204764A1 (en) | Differentiated granularity timer design | |
JP3161481B2 (en) | Offset compensation circuit for interleaved A / D converter | |
US4327284A (en) | Focusing detection device | |
EP0322060B1 (en) | Adjusting filter coefficients | |
EP0191468B1 (en) | An apparatus for generating a velocity error signal | |
SU1145320A1 (en) | Correcting device | |
SU1164748A1 (en) | Device for solving inverse problems of field theory | |
SU1120323A1 (en) | Random process generator | |
US4470019A (en) | Rate multiplier square root extractor with increased accuracy for transmitter applications | |
SU1587596A1 (en) | Analog memory device | |
SU765821A1 (en) | Interpolator | |
JPH0770962B2 (en) | Digital filter | |
SU531158A1 (en) | Device for processing and compressing information |