SU432526A1 - Множительно-делительное устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области аналоговой выч 1слительной техники и может быть использовано на аналоговых машинах широкого назначени  и специализированных вычислительных устройствах, а также в адаптивных САУ. Предлагаемое устройство позвол ет перемножать или делить два аналоговых напр жени , измен ющихс  в широких пределах. При этом одно из этих напр жений (делимое при делении) может мен ть пол рность, а также представлено в виде суммы слагаемых разнопол рных измен ющихс  во времени напр жений.

Известно множительное устройство, содержащее операционный усилитель, в цепи обратной св зи которого включен полевой транзистор. Однако известное устройство характеризуетс  невысокой точностью, незначительным изменением входных напр жений, температурной нестабильностью.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение точности и расширение динамического диапазона входных напр жений.

Дл  этого в цепь обратной св зи двух усилителей посто нного тока включены линеаризованные полевые транзисторы так, что исток каждого полевого транзистора соединен со входом, а сток - с выходом соответствующего усилител  посто нного тока и через резистор подключен к затвору того же полевого транзистора, при этом выход второго усилител  посто нного тока через третий резистор подключен к затвору полевого транзистора в цепп обратной св зи первого усилител  посто нного то,ка.

На чертеже представлена электрическа  схема предложенного устройства, которое состоит из двух усилителей посто нного тока }, 2, двух полевых транзпсторов 3, 4 с пзолированным затвором и резисторов 5-8. Усилитель / вместе с резистором 7 и полевым транзистором 3 представл ет собой операционный суммирующий усилитель, в обратной св зи которого включен управл емый напр женпем резпстор, роль которого выполн ет транзпстор 3. Напр жение, действующее на выходе блока 1, равно:

20

(1)

ТГ

R 7- - сопротивление перехода «сток- исток транзистора 3;

RI - сопротивление входногорезистора 7;

t/isxi - входное напр жение,соответствующее входнойпеременной Хf/вых - выходное напр жение, соответствующее выходной переменной Z. Блок 2 вместе с транзистором 4 н резнеторе ми представл ет собой схему стабилизации тока во внешней цени. В предлагаемом устройстве эта схема предназначена дл  преобразовани  входного наир жени  fyuxo, соответствующего второй входной переменной Y, в сопротивление, так как Г) Г , вх., п где «7-, - сонротивлепие перехода «сток- исток транзистора 4; R - сопроти1;ление резистора 8; Е - посто нное внешнее отрицательное напр жение. При работе в омической области выражение, св зываюпхее ток стока МОП-транзистора /с с напр жением стока U и затвора L/з, имеет вид: I, K(U,,)U,,bUl,(2) где /( - коэффициент пронорциопальности; UQ - пороговое напр жение. С целгзю повышени  точности работы устройства , расширени  диапазона изменени  входных напр жений и обеспечени  работы его нри изменении знака переменной /Y, в нем вольт-амперные характеристики транзисторов 3 1 4 линеаризуютс  за счет подачи половинного напр жени  стока Lc на затвор и на иодложку. Дл  этого используютс  резисторы 5 и делители из высокоомных резисторов 6, к средней точке которых подключены подложки транзисторов. За счет включени  резисторов 5 выражение (2) дл  тока стока транзистора 4 иринимает вид: ..,(0,5y,f/o,), где (У,, - выходное напр жение усилител  2. Из равенства тока стока /с. входному току / -j, протекающему через резистор 9, можно определить величину напр жени  f/y, действующего на выходе усилител  2. Поскольку напр жение t/y  вл етс  одновременно управл ющим дл  транзистора 5, то за счет линеаризации его стоковой характеристики ток стока его равен: -. («Ж .) - П|ри равенстве пороговых напр жений траизпсторов 3 и 4 (единственное }слоз;;е, которому они должны удовлетвор ть), TO.t стока равен; /Cj-A.L,.,, откуда сопротивление перехода «сток-истокатранзистора 3 равно: Таким образом, выходна  переменна  Z пропорциональна произведению входных переменных X н Y: 7 - П °- - . 7 Z.U,,,,.- 0,,,xj  ,- г. где /(у : - коэффиц1 ент передача Я с устройства умножени . Схема работоспособна при изменении нол рностн сигнала А и некритична к изменению температуры, поскольку оба транзпстора .работают в одинако вых температурных услови х . При иере.мене знака неременной У необходимо также помен ть 1юл рность опорного наир жени  Е. Частотный диапазон работы устройства оиредел етс  только полосой пропускани  усилителей. Предложенное устройство может быть пспользовано в качестве схемы делени . При этом входна  переменна  У (делитель) подаетс  на вход усилител  2 через резистор 5, а опорное напр жение - на сток транзпстора 4. Предмет изобретени  Миожмтельио-делительиое устрэйстзэ, сэдержапдее два ус 1лител  посто нного тока, два лигшаризоваиных иолевых транзистора и три резистора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  дииамического диапазона входных напр жений, линеаризованные полевые транзисторы включены в цепь обратной св зи усилителей иосто нного тока так, что исток каждого полевого транзистора соединен со входом, а сток- с выходом соответствующего усилител  посто нноги тока и через резистор подключен к затвору того же полевого транзистора, при этом выход второго усилител  посто нного тока через третпй резистор подключен к затвору полевого транзистора в цепи обратной св зи первого усилител  посто нного тока.

О