SU1594522A2 - Четырехквадрантный умножитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим перемножающим устройствам, работающим на основе метода переменной крутизны, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности. Четырехквадратный умножитель содержит первый входной усилительный блок 1, первый дифференциальный источник тока 2, логарифмирующий блок 3, формирователь опорного напр жени  4, второй входной усилительный блок 5, второй дифференциальный источник тока 6, блок умножени  7, первый и второй нагрузочные резисторы 8 и 9, сумматор 10, дополнительный усилительный блок 11, первую и вторую шины питани  12 и 13, первую и вторую входные шины 14 и 15 первого сигнала - сомножител , первую и вторую входные шины 16 и 17 второго сигнала - сомножител , первую и вторую выходные шины 18 и 19. Перемножение сигналов-сомножителей осуществл етс  на основе метода переменной крутизны. 1 ил.

Description

1 (61) 978160

(21)4492144/24-24

(22)10.10.88

(46) 23.09.90. Бюло № 35

(71)Омский политехнический институт и Томский политехнический институт им, С.М.Кирова

(72)В.А.П тибратов и Д.Г.Бурмантов

(53)681.335 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 978160, кл. G 06 G 7/16, 1981.

(54)ЧЕТЫРЕХКВДЦРАНТНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ

(57)Изобретение относитс  к электрическим перемножающим устройствам, работающим на основе метода переменной крутизны, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс 

повышение точности. Четьфехквадрант- ный умножитель содержит первый вход- нон усилительный -блок 1, первый дифференциальный источник тока 2, логарифмирующий блок 3, формирователь опорного напр жени  4, второй вход-, ной усилительный блок 5, второй дифференциальный источник тока 6, блок .умножени  7, первый и второй нагрузочные резисторы 8 и 9, сумматор 10, дополнительный усилительный блок 11, первую и вторую шины питани  12 и 13, первую и вторую входные шины 14 и 15. первого сигнала-сомножител , первую и вторую входные шины 16 и 17 второго сигнала-сомножител , первую и вторую выходные шины 18 и 19. Перемножение сигналов-сомножителей осуществл етс  на основе метода переменной крутизны. 1 ил.

К

(Л

31

Изобретение относитс  к электри - ческнм перемножакшщм устройствам, работающим на основе метода перемер ной крутизны, может быть использова но в аналоговых вычислительных машинах и  вл етс  усовершенстнованием умножител  по авт„св,.№ 978160.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

На чертеже изобрал ена функциональ НЭ.Я схема четырехквадрантного умножк- 1гел ,

Схема содержит первый входной усилительный блок 1, первый диф4зе

ренциальньй источник 2 тока, лога- )Ифмирующий блок 3 s формирователь 4 | порного напр жени , второй входной усилительньй блок 5, второй диффе- («енциальный источник 6 тока, блок 7 Умножени , первый 8 и второй 9 нагру ючные резисторы, сумматор 10, до- олиительньй усилительный блок 11, jiapByro 12 и вторую 13 шины питани  первую 14 и вторую 15 входные шины jiepBoro сигнала-сомнож11тел , первую 6 и вторую 17 входные шилы второго |;игнала-сомножител , первую 18 и вторую 19 выходные шины, ; Первый 1 и второй 5 усшштельные блоки выполн ют функцию ди фферен17, - ального преобразовател  напр жени  t3 ток, выполнены одинаково и кааодый: из них представл ет собой дифферен- Циалы-гую пару бипол рные: транзисторов , базы которых  вл ютс  входами. ; Эмиттеры транзисторов, соединенны между собой масштабиру ощга.1 резистором ,,  вл ютс  таковы№-1 вх одами. Коллекторы транзисторов-, образу от Дифференциальный выход,

Каждьц из источников 2 и б тока выполнен на двух идентичных управ- |1 емых генераторов тока, каждый из которых построен на основе бипол р™ пого транзистора, эмиттер которого соедш1ен с масштабир аощим резистором Выводы резисторов соединены между собой и  вл ютс  входом источника тока. Баз Л транзисторов соединены между собой и образуют управл ющий вход. Коллекторы транзисторов  вл ютс  вьпсодами

Логарифмирующий блок 3 может быть выполнен на .основе двух р-п-перехо- дов, например двух диодов,, первые одноименные электроды которых под- KJmчeны к первому выводу балластного резистора, второй вывод которого

4

0

50

5

0

5

0

5

0

5

 вл етс  выходом логарифмирующего блока, вторые электроды диодов  вл ютс  входами логарифмирующего блока.

Блок 7 умнолсени  может быть вы-, полнен на двух дифференциальных парах бипол рных транзисторов с объединенными эмиттерами. Объединенные эмиттеры  вл ютс  линейными входами. База первого транзистора первой пары соединена с базой второго транзистора второй пары, а база второго транзистора первой пары соединена с базой первого транзистора второй пары. Соединенные базы  вл ютс  нелинейными входами. Соединение между собой коллектора первых транзисторов первой и второй пары и соединенные между собой коллекторы вторых транзисторов  вл ютс  соответсткенно первым и вторым выходами блока умножени .

Формирователь опорного напр же о- ни  может быть выполнен например, на стабилитроне шти в виде резистора.

Четырехквадрантный умножитель работает следующим- образом,

Напр нсение первого си гнал а-сомножител , действующее между входными, ш-шами 14 и 15J преобразуетс  в разность токов на nejjBOM и втором выхо дах первого входного усилительного - блока 1 г. -

Этот сигнал преобразуетс  в логарифмирующем блоке 3 в напр жение.- Напр жение сигнала с логарифмируйще- го каскада 3 поступает на первый и второй нелинейные входы блока 7 умножени . На первый и второй линейные входы блока 7 -умножени  с. выходов второго входного усилительного блока 5 поступает второй сигнал-сомножитель .-

Произведение первого и второго си гнало в-сомножителей представл ет- с  в ввде разности токов на первом и втором выходах блока 7 умножени , котора  далее преобразуетс  с помощью первого 8 и второго 9 нагрузочных резисторов в дифференциальное напр жение на первой 18 и второй 19 выходных шинах.,

Начальный уровень токов, поступающих на первьй 1 и второй 5 входные усилительные блоки, формируетс  первьм 2 и вторьм б диф(|)еренциальны- мн источниками тока, стабильность токов которьк определ ет стабильность. коэффициента перемножени .

51

Характерньм свойством  вл етс  то, что суммарный выходной ток блока 7 умножени , протекающий по первому 8 и .второму 9 нагру8очнь&1 резне- торам, не зависит от произвёд еки  сигналов-сомножителей Это свойство позвол ет осуществить стабздлизацию тока первого 2 и второго 6 дифференциальных источников тока по суммарному току первого В и второго 9 нагрузочных резисторов. Использование , .сумматора 10 позвол ет получить напр жение между его выходом и первой шиной 12 питани  пропорцио- нальное сумме выходных токов блока 7 умножени , и в силу идентичности первого 8 и второго 9 нагрузочных резисторов, не зависимое от разности этих токов.

. Выходной сигнал сумматора 10 сравниваетс  с опорным напр жением с помощью дополнительного усушительно- го блока 115 на выходе которого вырабатываетс  сигнал управлени  пер- вым 2 и вторым 6 дифференциальными источниками тока, обеспечива  заданный уровень тока.

2

Таким образом, в четьфехквадрант- ном умножителе вли ние изменени  питающих напр жений и температуры окружающей среды на коэффициент перемно™ жени  значительно ослаблено.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Четырехквадрантный умножитель по авт.св. Н 978160, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены сумматор и дополнительный усилительный блок, а первый и второй дифференциальные источники тока выполнены управл ющими , причем первый и второй входы сумматора подключены соответственно к первому и второму выходам умножител , выход сумматора соединен с первым, входом дополнительного усилительного блока, к второму входу которого подключен выход формировател  опорного напр жени , выход дополнительного усилительного блока подключен к управл ющим входам первого и второго дифференциальных источни -- ков тока.