SU798880A1 - Four-square multiplying device - Google Patents

Four-square multiplying device Download PDF

Info

Publication number
SU798880A1
SU798880A1 SU792759223A SU2759223A SU798880A1 SU 798880 A1 SU798880 A1 SU 798880A1 SU 792759223 A SU792759223 A SU 792759223A SU 2759223 A SU2759223 A SU 2759223A SU 798880 A1 SU798880 A1 SU 798880A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
bridge
output
key
compensating
Prior art date
Application number
SU792759223A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Леонидович Зейгман
Геннадий Тимофеевич Чукавин
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4605
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 Предприятие П/Я Г-4605 filed Critical Предприятие П/Я Г-4605
Priority to SU792759223A priority Critical patent/SU798880A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU798880A1 publication Critical patent/SU798880A1/en

Links

Description

(54) ЧЕТЫГЕХКВАДРАТНОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(54) FOURGQUADRATED POTENTIAL DEVICE

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при перемножении мгновенных значений двух напр жений, выполнении операций возведени  в квадрат, извлечени  корн , измерени  мощности и действующего значени  напр жени , в т.ч. в цеп х переменного тока. Известно четырехквадратное врем импульсное множительное устройство, в котором используетс  широтна  и амп литудна  модул ции последовательности импульсных сигналов, пропорциональные амплитуде входных напр жений,с последукшим выделением посто нной составл  ющей. Устройство содержит генератор треугольного напр жени , сравнивающее устройство, импульсный усилитель напр  жени , делитель входного напр жени  и выходной активный фильтр i . Недостатком данного устройства  в л етс  узка  полоса частот перемножа мых сигналов (не более Ю Fu). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  множительное устройство,содержащее рабочий и компенсационный мосты на полевых транзисторах в режиме управл емого сопротивлени , усилители и источник: опорного напр жени . В одну из диагоналей рабочего моста подаетс  первое перемножаемое напр жение Uy , при этом коэффициент передачи раЬочего моста пропорционален второму напр жению Uy , подоваемому в одно из плеч компенсационного моста. Напр жение во второй диагонали рабочего иоста пропорционально K-U, , которое усиливаетс  усилителем. Компенсирующий мост включен в цепь обратной св зи другого усилител , а в его диагональ подаетс  опорное стабилизированное напр жение. Коэффициент передачи компенсирующего моста пропорционален напр жению Ц При идентичности рабочего и компенсационного мостов, а это достигаетс  подбором пар полевыхThe invention relates to electrical measuring equipment and can be used in multiplying the instantaneous values of two voltages, performing squaring operations, extracting the root, measuring the power and the effective voltage value, incl. in AC circuits. It is known that the quadratic time is a pulsed duplicating device that uses latitude and amplitude modulation of a sequence of pulsed signals proportional to the amplitude of the input voltages, followed by a constant component. The device comprises a triangular voltage generator, a comparison device, a pulse voltage amplifier, an input voltage divider, and an output active filter i. The disadvantage of this device is the narrow frequency band of the multiplied signals (not more than 10 Fu). The closest in technical essence to the present invention is a multiplying device, containing working and compensating bridges on field-effect transistors in a controlled resistance mode, amplifiers and a source: reference voltage. The first multiplied voltage Uy is fed to one of the diagonals of the working bridge, while the transmission coefficient of the working bridge is proportional to the second voltage Uy fed to one of the shoulders of the compensation bridge. The voltage in the second diagonal of the working platform is proportional to K-U, which is amplified by the amplifier. A compensating bridge is connected to the feedback circuit of another amplifier, and a reference stabilized voltage is applied to its diagonal. The transmission coefficient of the compensating bridge is proportional to the voltage Ц With the identity of the working and compensation bridges, and this is achieved by selecting field pairs

транзисторов, коэффициенты передачи обои мостов одинаковы. Следовательно, напр жение во второй диагонали рабочего мост пропо{эционально произведению напр же НИИ The transistors, wallpaper transfer rates of bridges are the same. Consequently, the voltage in the second diagonal of the working bridge is projected {rationally to the product of the SRI

Недостатком указанного четырехквадратного множительного устройства  вл етс  необходимость подбора пар транзисторов рабочего и компенсационного мостов, что привод т R нетехнологичности всего устройства. Кроме того, в широком диапазоне входных напр жений и температур неидентичность пары полевых транзисторов не может быть лучше, ч&л 2%, что.снижает точность устройства.The disadvantage of this four-square multiplying device is the need to select a pair of transistors of the working and compensating bridges, which results in the R non-technological nature of the entire device. In addition, over a wide range of input voltages and temperatures, the non-identity of a pair of field-effect transistors cannot be better, h & l 2%, which reduces the accuracy of the device.

Цель изобретени  - . повышение точности работы.The purpose of the invention is. increase the accuracy of work.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное четырехквадратное множительное устройство, содержащее компенсирующий резистивный мост, в первое и второе плечи которого включены управл емые резисторы, а в третье и четвертое плечи - посто нные резисторы, дифференциальный усилитель, подключенный неинвертирующим входом к первой вершине- компенсирующего резистивного моста образованной первым и четвертым плечами моста, а инвертирующим входом ко второй вышине компенсирующего моста, образованной вторым и третьим плечами моста, блок сравнени , источник опорного напр жени , первый к второй фильтры низкой частоты, введены генератор тактовых имйуйьсов, первый, второй, третий и ключи и первый, второй и третий инверторы, причем информационный вход первого ключа  вл етс  входом первого сомножител  устройства , управл ющий вход первого ключа подключен к выходу генфатх)ра тактовых импульсов, информационный вход второго ключа подключен к выходу источника опорного напр жени , управл ющий вход второго ключа подключен к выходу первого инвертора, вход которого подклю чен к выходу генератора, тактовых импульсов , выходы и второго ключей объединены и подключены к третьей вершине компенсирующего моста, о азованной третьим и четвертым плечмли моста, четверта  вершина компенсирующего моста подключена к шине нулевого потенциала, выход дифференциальнсмго усилител  11одключен к и формационньпм входам третьего и четвфтого кгаочей, управлшощий вход третьего ключа подключен к генератору тактовых импульсов, управл ющий вход четвертого ключа подключен к выходу второго инвертора, вход которого подключен к выходу генератора тактовых иМпульсов, выходы третьего и четвертого ключей подключены ко входам первого и второго фильтров низкой частоты соответственно, выход первого фильтра  вл етс  выходом устройства, выход второго фильтра подключен к одному входу блока сравнени , другой входThe goal is achieved by the fact that the well-known four-square multiplying device containing a compensating resistive bridge, the first and second arms of which include controllable resistors, and the third and fourth shoulders - permanent resistors, a differential amplifier connected to resistive bridge formed by the first and fourth shoulders of the bridge, and the inverting entrance to the second height of the compensating bridge formed by the second and third shoulders of the bridge the voltage source, the first to the second low-pass filters, the clock pulse generator, the first, second, third, and keys and the first, second, and third inverters are entered, and the information input of the first key is the input of the first factor of the device, the control input of the first the key is connected to the output of the clock pulses; the information input of the second key is connected to the output of the reference voltage source; the control input of the second key is connected to the output of the first inverter, whose input is connected to The output of the generator, clock pulses, outputs and the second keys are combined and connected to the third vertex of the compensating bridge, connected to the third and fourth arms of the bridge; the fourth vertex of the compensating bridge is connected to the zero potential bus; the control input of the third key is connected to the clock pulse generator; the control input of the fourth key is connected to the output of the second inverter, whose input is connected to the output clock pulses for generators, the outputs of the third and fourth keys are connected to inputs of a low-frequency first and second filters, respectively, the first filter output is the output device, the second filter output is connected to one input of the comparison unit, the other input of

0 Которого  вл етс  входом второго сомно- жител  устройства, выход блока сравнени  подключен к управл ющему входу первого управл емого резистора и через третий инвертор к управл ющему входу0 of which is the input of the second device, the output of the comparison unit is connected to the control input of the first controlled resistor and through the third inverter to the control input

S второго управл емого резистора.S of the second controlled resistor.

Таким образом, обеспечиваетс  временное разделение регулировани  коэффициента передачи моста и перемножение мгновенных значений напр жений, приIn this way, a temporary separation of the bridge gain control and the multiplication of instantaneous voltage values

0 этом функции рабочего и компенсирующего мостов выполн ет один мост, что существенно снижает составл ющие погрешности устройств.In this way, the function of the working and compensating bridges is performed by one bridge, which significantly reduces the components of the errors of the devices.

На чертеже приведена функциональна The drawing is functional

5 схема четырехквадратного множительного устройства.5 diagram of a four-square multiplying device.

Устройство содержит компенсиртелций резистивный мост I с управл емыми резисторами 2 и 3 и посто нными резис0 торами 4 и 5, дифференциальный усилитель 6, ключи 7,8, блок 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов, инверторы 12, 13, 14, блок 15 сравнени  (сумматор), источник 16 опорного напр J жени , фильтры 17, 18 низких частот .The device contains compensating resistive bridge I with controlled resistors 2 and 3 and permanent resistors 4 and 5, differential amplifier 6, keys 7.8, block 9 and 10, generator 11 clock pulses, inverters 12, 13, 14, block 15 comparison (adder), source 16 of reference voltage J, filters 17, 18 low frequencies.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Одно из перемножаемых напр жений и опорное напр жение источника 16 поочередно подключаютс  ключами 7 и 8 к третьей вершине компенсирующего моста I.One of the multiplied voltages and the reference voltage of the source 16 are alternately connected by switches 7 and 8 to the third vertex of the compensating bridge I.

Claims (1)

Управление ключами осуществл етс  тактовыми импульсами генератора Ц. В полупериод, когда тактовый импульс от генератора Ц открывает ключ 8 (ключ 7 закрывает), опорное напр жение подаетс  на компенсирующий мост I. Сигнал разбаланса компенсирующего моста I усиливаетс  дифференциальным усилителем 6 и через открытый ключ Ю ифильтр 18 низких частот поступает на вход блока 15 сравнени . На второй вход блока 15 сравнени  подаетс  второе перемножаемое напр жение Oj( . Сигнал неравенства входных напр жений поступает с выхода блока 15 сравн га  непосредственно на управл « лый резистор 2 и через фазовый инвертор 13 ia управл емый резистор 3, измен  , тем самым, коэффициент передачи компенсирующего моста 1-до тех пор, пока блок 15 сравнени  не зафиксирует равенство напр жений. При этом коэффициент передачи компенсирующего моста I и дифференциального усилител  6 пропорционален значению второго перемножаемог напр жени  -у . В следующий полупериод тактового импульса открываетс  ключ 7 и ключ .9 и закрываютс  ключи 8 и Ю. Первое перемножаемое напр жение Ц через ключ 7 поступает на компенсирую щий мост 1 и усиливаетс  дифференциаль ным усилителем 6. Так как ключ 10 в этот полупериод закрыт, то на фильтре 1 низких частот посто нно существует напр жение , равное напр жению, поступающему на фильтр. 18 в Конце первого пол периода тактового импульса. Следователь но, коэффициент передачи компенсирующег моста 1 и дифференциального усилител  6 во второй полупериод равен коэффициенту передачи в первый полупериод. Учитыва , что коэффициент передачи дл обоих полупериодов одинаков и про порционален напр жению -v i на выходе дифференциального усилител  6 получаетс  напр жение , пропорииональиоо произведению перемножаемых напр жений y и у которое поступае через {глюч 9 на фильтр 17 низких частот . Точность перемножени  двух напр же шй определ етс  в основном . чувствительностью блока 15 сравнени  и практически не зависит от изменени  характеристик управл емых сопротивлений 2, 3 компенсирующего моста 1. В качестве управл емых сопротивлений 2 и 3 могут быть применены: сборки двух транзисторов. Инверторы 12 и t4 предназначены дл изменени  фазы управл ющего сигнала (тактовых импульсов) на входе ключей 8 и Ю соответственно и могут быть выполнены на логических элементах НЕ. Введение генератора тактовых импуль сов, коммутаторов с ключами и инвфто- ров позвол ет обеспечить временно разделение регулировани  коэффициента пере дачи и самого процесса перемножени , а также исключить один мост, что существенно снижает составл ющие погрешности обусловленные неидентичностью вопьтамперных характеристик управл емых сопротивлений . Погрещность перемножени  предлагаемым устройством не превышает О,О4%. 7 06 Это более чем на два пор дка , чем в известном устройстве. Формула изобретени  Четырехквадратное множительное устройство , содержащее компенсирующий ре- зистивный мост, в первое и второе плечи Которого включены управл емые резисторы , а в третье и четвертое плечи посто нные резисторы, дифференциальный усилитель, подключенный неинвертирующим входом к первой вершине компенсирующего резистивного моста, образованной первым, и четвертым плечами моста, а инвертирующим входом - ко второй вершине компенсирующего моста, образованной вторым и третьим плечами моста, блок сравнени , источник опорного напр жени , первый и второй фильтры низкой частоты, отличающеес  тем, что, с целью повыщеки  точности работы, в множительное . устройство дополнительно введены генератор тактовых импульсов , первый, второй, третий и четвертый ключи, и первый, второй и третий инверторы , причем информационный вход первого ключа  вл етс  входом первого сомножител  устройства, управл ющий вход первого ключа подключен к выходу генератора тактовых импульсов, информационный вход второго ключа подключен к выходу источника опорного напр жени , управл ющий вход второго ключа подключен к выходу первого инвертора, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы первого и второго ключей объединены и подключены к третьей верщине компенсирующего моста, образованной третьим и четвертым плечами моста, четверта  вершина компенсирующего. моста подключена с шине нулевого потенциала, выход Д1фференциального усипитетт  подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, угфавлЕвощий вход третьего ключа подключен к генератору тактовых импульсов, вход четвертого ключа подключен к выходу инвертора, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы третьего и четвертого ключей подключены ко входам перводFO и второго фильтров низкой частоты соответственно, выход первого фильтра  вл етс  выходом устройства, выход второго фильтра подключен к одному входу блока сравнени , другой вход которого  вл етс  входом второго сомножител The key is controlled by the clock pulses of the generator C. In a half-period, when the clock pulse from the generator C opens the key 8 (key 7 closes), the reference voltage is applied to the compensating bridge I. The unbalance signal of the compensating bridge I is amplified by the differential amplifier 6 and through the open key Yu A low-frequency filter 18 is fed to the input of the comparator unit 15. The second input of the comparison unit 15 supplies the second multiplied voltage Oj (. The input voltage inequality signal is output from the output of the comparison unit 15 directly to the control resistor 2 and through the phase inverter 13 ia controlled resistor 3, changing, thereby, the coefficient the transmission of the compensating bridge is 1-until the comparison unit 15 fixes the equality of the voltages, while the transfer coefficient of the compensating bridge I and the differential amplifier 6 is proportional to the value of the second multiplied voltage –y. The half cycle of the clock pulse opens the key 7 and the key .9 and the keys 8 and Y are closed. The first multiplied voltage C through the key 7 goes to the compensating bridge 1 and is amplified by the differential amplifier 6. Since the key 10 is closed in this half period, then the low-frequency filter 1 constantly has a voltage equal to the voltage applied to the filter 18 at the end of the first field of the clock pulse period. Consequently, the transfer coefficient of the compensating bridge 1 and the differential amplifier 6 in the second half period is equal to n Transmission in the first half period. Taking into account that the transmission coefficient for both half-periods is the same and proportional to the voltage -v i at the output of the differential amplifier 6, the voltage is obtained, which is proportional to the product of the multiplied voltages y and which is fed through {glyuch 9 to the 17 low-pass filter. The accuracy of multiplying the two stresses is determined mainly. The sensitivity of the comparison unit 15 is practically independent of the change in the characteristics of the controlled resistances 2, 3 of the compensating bridge 1. As the controlled resistances 2 and 3, the following can be applied: assemblies of two transistors. Inverters 12 and t4 are designed to change the phase of the control signal (clock pulses) at the input of the keys 8 and 10, respectively, and can be performed on the logical elements NOT. The introduction of a clock pulse generator, switches with switches and inverters allows for temporarily separating the control of the transmission coefficient and the multiplication process itself, as well as eliminating a single bridge, which significantly reduces the error components due to the non-identical fault current characteristics of the controlled resistances. The error rate of the multiplication by the proposed device does not exceed O, O4%. 7 06 This is more than two orders of magnitude than in the known device. Invention Four-square multiplying device containing compensating resistive bridge, in the first and second shoulders of which control resistors are included, and in the third and fourth shoulders fixed resistors, a differential amplifier connected by a non-inverting input to the first vertex of the compensating resistive bridge formed by the first and the fourth shoulders of the bridge, and the inverting entrance to the second vertex of the compensating bridge formed by the second and third shoulders of the bridge, the comparison unit, the source of the reference voltage, first and second low-pass filters, characterized in that, in order to increase the accuracy of work, in multiplying. the device additionally introduces a clock generator, the first, second, third, and fourth keys, and the first, second, and third inverters, the information input of the first key being the input of the first device multiplier, the control input of the first key connected to the output of the clock, information input The second switch is connected to the output of the voltage source, the control input of the second switch is connected to the output of the first inverter, the input of which is connected to the output of the clock generator, the outputs the first and second keys are combined and connected to the third vertex of the compensating bridge formed by the third and fourth shoulders of the bridge, the fourth vertex of the compensating bridge. the bridge is connected to the zero potential bus, the output of the differential usipitett is connected to the information inputs of the third and fourth keys, the third input of the third key is connected to the clock generator, the input of the fourth key is connected to the output of the inverter, the input of which is connected to the output of the clock generator, the outputs of the third and fourth the keys are connected to the pervofo and second low-frequency filter inputs, respectively, the output of the first filter is the output of the device, the output of the second filter is connected to one input of the comparison unit, the other input of which is input to the second factor 798880В 798880B устройства, выход блока сравнени  под-1.„Приборы и техника экспери1 чключен к управл ющему входу первогота. М., 1978, № 4, с. 154-156. управл емого резистора и через третийdevices, the output of the comparison unit under-1. "Instruments and equipment of the experiment are connected to the control input of the primary input. M., 1978, № 4, p. 154-156. controlled resistor and through the third инвертор к управл ющему входу второго2. Электронна  техника в автоматике.the inverter to the control input of the second 2. Electronic technology in automation. управл емого резистора.5 Сборник статей под ред. Ко ева Ю. И.controlled resistor.5 Collection of articles, ed. Koeva Yu. I. Источники информашш.Вып. 8. М., 1976, с. 25.3-257 (протоприн тые во внимание при экспертизегип) .Sources of information. 8. M., 1976, p. 25.3-257 (taken into account during the examination of the egypt). / // / 5S5s / / /ч // / / h / // 1/one/ 77 / / / V. / V.
SU792759223A 1979-04-06 1979-04-06 Four-square multiplying device SU798880A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759223A SU798880A1 (en) 1979-04-06 1979-04-06 Four-square multiplying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759223A SU798880A1 (en) 1979-04-06 1979-04-06 Four-square multiplying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU798880A1 true SU798880A1 (en) 1981-01-23

Family

ID=20824749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792759223A SU798880A1 (en) 1979-04-06 1979-04-06 Four-square multiplying device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU798880A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0196912B1 (en) Capacitance bridge
SU798880A1 (en) Four-square multiplying device
RU2359277C1 (en) Compensation accelerometre
Saranovac Digital realization of frequency insensitive phase shifter for reactive var-hour meters
US4628257A (en) Wattmeter
JPH01143971A (en) Method for measuring insulation resistance
US3727132A (en) Method of and system for measuring electrical powers in an energetic deformant state
RU2159939C1 (en) Filter for voltage of reverse sequence
SU985797A1 (en) Device for determination of operational amplifier characteristics
JPS58127172A (en) Insulation resistance measuring apparatus for electric line with suppressed stray capacity
SU980277A1 (en) Converter of unbalance of differential sensors into time interval
SU744368A1 (en) Effective-resistance meter
SU1379631A1 (en) Method and device for correcting the flow rate electromagnetic transducer signal
SU896438A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU901951A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters
SU870965A1 (en) Strain-measuring device
SU661378A1 (en) Digital power meter
SU815719A1 (en) Calibrator of ac voltages
SU712775A1 (en) Automatic meter of complex resistance components
SU584258A1 (en) Fast-response extremum detector for extremum digital ac bridge
SU530274A1 (en) Differential switching meter for periodic comparison of harmonic signal parameters
JPS56142468A (en) Insulation resistance measuring method
Jovanovic A method of compensation of the frequency dependent systematic error of the time-division watt-converter
SU918870A1 (en) Method and device for measuring reactive power
SU1061061A1 (en) Device for determination of phase shift between current and voltage in power circuits