SU661560A1 - Аналоговое устройство дл умножени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных устройствах и системах автоматического управлени .

Известно аналоговое устройство дл  умножени , содержащее два нелинейных функциональных преобразовател , сумматор и блоки выделени  модул  1.

Наиболее близким техническим решение.м к изобретению  вл етс  аналоговое устройство дл  умножени , содержащее блоки выделени  полусуммы и полуразности, входы .которых соединены со входами устройства, а выходы блоков выделени  полусуммы и полуразности соответственно через первый и второй нелинейные элементы с первым и вторым входами выходного сумматора 2.

Недостаточна  точность работы известных устройств обусловлена тем, что в любом режиме работы часть  чеек хот  бы одного из нелинейных элементов не принимает участи  в формировании выходного напр жени , так как напр жение на выходе этого элемента оказываетс  меньше порога отпирани 

ЭТИХ  чеек. Работа устройства дл  умножени  основана на реализации соотношени  У. Y - - (iL-. (1) 2,а

где Л, Y - напр жени , соответствующи е

сомножител м..

Его анализ показывает, что при любом сочетании сомножителей максимальное напр жение , одновременно поступающее на входы нелинейных элементов, не превышает значени  -|- (где Е - шкала устройства умножени ).

Как известно, погрешность нелинейных элементов $ обратно пропорциональна квадрату числа  чеек п, посредством которых осуществл етс  кусочно-линейна  аппроксимаци  параболы

6, 1

Из выражени  (1) следует, что по крайней мере, -J-  чеек из 2п  чеек нелинейных элементов не принимает участи  в формировании выходного напр жени  устройства умножени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности умножени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предложенное устройство дополнительно содержит компаратор, ключ, усилитель, блок

выделени максимума й третий нёлинейный элемент, выход которогочерез последоватеттьно соединенные ключ и усилитель соединен с третьим входом выходного сумматора и непосредственно с: чгетвертым входом выходного , сумматора. Входы блОК Г Ш лени  Максимума соёдииены хоответственйо с вы ходами блоков выделени  полусуммы и полуразности , а выход - со входом третьего нелинейногр элемента. Входы компаратора соединены соответственно с выходом блока выделени  полуразности и с источником положительного опорного напр жени , а вь1х;од - с управл ющим входом ключа.

Структурна  схема устройства изображена на чертеже.

Оно содержит первый и второй нелинейные элементы 1, 2, выходы которых соединены с выходом сумматоров 3, блок выделени  максимума 4, вь1ход которого соединен со входом третьего нелинейного элемента 5, выход которого соединен с выходным сумматором непосредственно и через ключ 6 и усилитель 7, управл ющий вход которого соединен с выходом компаратора 8, блоки 9, 10 выделени  полусуммы и полуразности.

Рассмотрим работу устройства.

При реализации соотнощени  (1) в случае , когда положительные напр жени , соответствующие полусумме и полуразности сомножителей, первый нелинейный элемент 1 осуществл ет кусочно-линейную аппроксимацию параболы при сигналах на входе, мёньщйх чем половин шкалы устройства в четвертом квадранте, второй нелинейный элемент 2 - в первом квадранте. Третий нелинейный элемент 5 осуществл ет кусочнолинейную аппроксимацию параболы при сигналах на входе, больщих, чем половина щкалы устройства в четвертом квадранте.

Когда напр жение на выходе блока 9 прёвыщает значение EI2, через выделени максимума 4 оно поступает на вход элемента 5, выходное напр жение которого суммируетс  с выходным напр жением элемента 1. В этом режиме ключ 6 разомкнут, так как напр жение на выходе блока 10 меньще -|- и с выхода усилител  7 на вход суммирующего усилител  сигнал не поступает . Таким образом, в этом случае реализуетс  соотношение (1).

Когда напр жение на выходе блока 10 превышает /2, через схему выделени  максимума 4, оно поступает на вход элемента 5, В этом режиме напр жение на ваходекомпа ратора 8 мен ет знак, ключ 6 замыкаетс .

661560

и выход усиЛйтел  7 с коэффициентом усилени  «минус два подключаетс  ко входу усилител  3. В результате напр жение с выхода элемента 5 суммируетс  с усиленным в раза рт проинвёртированным напр жением с выхбда усилител  7.

Таким образом, в этом случае реализуетс  соотнощение (1).

Каждый нелинейный элемент состоит из 2п/3  чеек, т. е. общее число  чеек равно числу  чеек в прототипе 2п. Это эквивалентно использованию в прототипе двух нелинейных элементов с числом  чеек, равным 4п/3. При этом в предложенном устройстве not-рещность- аппроксимации 5 снижаетс  в (4/3) 1,78 раз по сравнению с известными устройствами, а следовательно, повышаетс  точность работы предлагаемого устройства .

Claims (2)

1. Пр{Тменение и проектирование операционных усилителей. Под ред. Дж. Грэма. М., «Мир, 1974.

0

2. Авторское свидетельство СССР № 115979, кл. G 06 G 7/16, 1955. , :

Т - - --- -- - - -:

ВыхоЗ