SU888140A1 - Multiplying-dividing device - Google Patents

Multiplying-dividing device Download PDF

Info

Publication number
SU888140A1
SU888140A1 SU802900015A SU2900015A SU888140A1 SU 888140 A1 SU888140 A1 SU 888140A1 SU 802900015 A SU802900015 A SU 802900015A SU 2900015 A SU2900015 A SU 2900015A SU 888140 A1 SU888140 A1 SU 888140A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
outputs
input
inputs
voltage
differential
Prior art date
Application number
SU802900015A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Николаевич Лапенко
Игорь Константинович Герасин
Original Assignee
Московский институт электронной техники
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 Московский институт электронной техники filed Critical Московский институт электронной техники
Priority to SU802900015A priority Critical patent/SU888140A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU888140A1 publication Critical patent/SU888140A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к электрй ,ческим вычислительным устройствам, в частности к умножител м с переменной крутизной, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.The invention relates to electronic computing devices, in particular to variable slope multipliers, and can be used in analog computing machines.

Один из известных умножителей содержит дифференциальные усилительные каскады, генераторы стабильного тока, управл емые элементы с дифференциальным включением LlJЭто устройство характеризуетс  сравнительно низкой точностью работы .One of the known multipliers contains differential amplifier stages, stable current generators, controlled elements with differential switching LlJ. This device is characterized by a relatively low accuracy of operation.

Известно также множительно-делительное устройство, содержащее дифференциальные усилительные каскады , дифференциальные преобразователи напр жение-ток, источник тока, блок опорных напр жений, линеаризующие диоды и нагрузочные резисторы L 21.It is also known to have a multiplier-separator device containing differential amplifier stages, differential voltage-current converters, current source, unit of reference voltages, linearizing diodes and L 21 load resistors.

Недостатком этого устройства  в- . л етй  мала  точность работы вследствие узкого динамического диапазона сигнала-делител  и зависимости полосы пропускани  одного из сигналов-сомножителей от величины сигнала-делител  .The disadvantage of this device is in-. The accuracy is low due to the narrow dynamic range of the signal divider and the dependence of the bandwidth of one of the signal factors on the magnitude of the signal divider.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы за счет расширени  динамического диапазона сигнала-делител , и полосы пропускани  одного из сигналов-сомножителей.The aim of the invention is to improve the accuracy of operation by expanding the dynamic range of the signal-divider, and the bandwidth of one of the signal-factors.

10ten

С этой целью в известное множительно-делительное устройство, содержащее первый, второй и третий дифференциальные усилительные каскады , первый и второй дифференциаль15 ные преобразователи напр жение-ток, источник тока, блок опорных напр жений , первьй,второй, третий и четвертый линеаризйрук дие диоды, первый и второй нагрузочные резисторы, To this end, a well-known multiplying-separating device containing first, second and third differential amplifier stages, first and second differential voltage-current converters, current source, reference voltage block, first, second, third and fourth linearization diodes, first and second load resistors

20 первый и второй выходы первого дифференциального усилительного каскада соединены соответственно с первым и вторым выходами второго дифференциального усилительного каскада , первый выход блока опорных напр жений соответственно через первый и второй нагрузочные резисторы подключен к первому и второму выходам первого дифференциального усилительного каскада,  вл ющимис  выходами множительно-делительного устройства, второй выход блока опорных напр жений через первый и второй линеаризирующие диоды подкхаочен соответственно к первому и второму выходам первого дифференциального преобразоватеп  напр жение-ток и соответственно к первому и второму входам первого дифферен1щальногоусилительного каскада, входы первого дифференщ1ального преобразовател  напр жение-ток  вл ютс  первым входом множительно-делительного устройства , токозадающий вход третьего дифференциального усилительного каскада соединен с выходом источника тока, вход которого подключен к третьему выходу блока опо-рных напр жений, четвертый выход которого соответственно через третий и . четвертый линеаризирующий диоды подключен к первому и второму выходам второго дифференциального преобразовател  напр жение-ток, п тый и шестой выходы блока опорных напр жений подключены соответственно к входам питани  первого и второго дифференциальных преобразователей напр жение-ток, введены первый и вт рой управл емые источники тока и формирователь управл ющих напр жений , причем первый и второй выходы первого и второго управл емых источников тока-соединены соответственно с первым и вторым выходами соответственно первого и второго преобразователей напр жение-ток, вхды первого и второго управл емых источников тока подключе11ы соответственно к первому и второму выходам формировател  управл ющих напр жений , первый и второй выходы второго дифференциального преобразовател  напр жение-ток подключены соответственно к первому и второму вход третьего дифференциального усилительного каскада, первый и второй выходы которого подключены к токозадающим входам соответственно первого и второго дифференциальных усилительных каскадов, первый вход второго дифференциального усилительног20, the first and second outputs of the first differential amplifier stage are connected respectively to the first and second outputs of the second differential amplifier stage, the first output of the reference voltage unit, respectively, through the first and second load resistors connected to the first and second outputs of the first differential amplifier stage, which are multiplying outputs dividing device, the second output of the block of reference voltages through the first and second linearizing diodes is connected to the ne the first and second inputs of the first differential amplifying cascade, the inputs of the first differential voltage-current converter are the first input of the multiplying-dividing device, the current supply input of the third differential amplifying stage is connected to the output of the current source The input of which is connected to the third output of the unit of the reference voltage, the fourth output of which is through the third and. the fourth linearizing diode is connected to the first and second outputs of the second differential voltage-current converter, the fifth and sixth outputs of the voltage block are connected respectively to the power inputs of the first and second differential voltage-current converters, the first and second controlled current sources are entered and a control voltage driver, the first and second outputs of the first and second controlled current sources being connected to the first and second outputs of the first and second, respectively, respectively Voltage-current converters, inputs of the first and second controlled current sources are connected to the first and second outputs of the control voltage generator, respectively; the first and second outputs of the second differential voltage-current converter are connected to the first and second differential amplifier amplifiers, respectively , the first and second outputs of which are connected to the current supply inputs of the first and second differential amplifier stages, respectively, the first input of the second differential potential amplifier

каскада соединен с вторым входом первого дифференциального усилительного каскада, первый вход которогоthe cascade is connected to the second input of the first differential amplifier cascade, the first input of which

подключен к второму входу IITOIW connected to the second input of IITOIW

дифференпдального усилителыи; ,/ кас када, первый и второй входы второго дифференциального преобразовател  напр жение-ток  вл ютс  вторым входом множительно-делительного устройства , третьим входом которого  вл етс  вход формировател  управл ющих напр жений, а формирователь управл ющих напр жений содержит первый, второй и третий операционные усилители, диодно-резистивный мост, источник эталонного напр жени  и масштабные резисторы, инвертирующий вход первого операционного усилител  через первый масштабный резисторdifferential amplifiers; The / and the first and second inputs of the second differential voltage-current converter are the second input of the multiplier-divider, the third input of which is the input of the control voltage driver, and the control voltage driver contains the first, second and third operational amplifiers, diode-resistive bridge, reference voltage source and scale resistors, inverting input of the first operational amplifier through the first scale resistor

соединен с входом формировател connected to the driver input

управл ющих напр жений, а через второй масштабный резистор - с выходом источника эталонного напр жени , перва  диагональ диодно-резистивно5 го моста подключена между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилител , втора  диагональ диодно-резистивного моста подключена к первым выводам соответственно третьего и четвертого масштабных резисторов, вторые вьшоды которых подключены к инвертирующим входам соответственно второго и третьего операционных усилителей, выход источника эталонного напр жени  через п тый и шестой масштабные резисторы подключены соответственно к инвертирующим входам второго и третьего операционных усилителей, выходы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами формировател  управл ющих напр жений, между инвертирующими входами и выходами второго и третьего операционных усилителей подключены соответственно седьмой и восьмой масштабные резисторы, неинвертирующие входы первого, второго и третьего операционных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала.control voltage, and through the second large-scale resistor with the output of the reference voltage source, the first diagonal of the diode-resistor bridge is connected between the inverting input and the output of the first operational amplifier, the second diagonal of the diode-resistor bridge is connected to the first terminals of the third and fourth scale respectively resistors, the second outputs of which are connected to the inverting inputs of the second and third operational amplifiers, respectively, the output of the reference voltage source through the fifth and w Simple scale resistors are connected respectively to the inverting inputs of the second and third operational amplifiers, the outputs of which are respectively the first and second outputs of the control voltage driver, between the inverting inputs and outputs of the second and third operational amplifiers are connected to the seventh and eighth scale resistors, non-inverting inputs of the first , the second and third operational amplifiers are connected to the zero potential bus.

0 Функциональна  схема предлагаемого множительно-делительного устройства изображена на фиг. 1; на фиг. 2 - функциональна  схема формировател  управл ющих напр жений.The functional diagram of the proposed multiplier-separating device is shown in FIG. one; in fig. 2 is a functional diagram of a control voltage driver.

5 Устройство содержит первый 1,5 The device contains the first 1,

Claims (2)

второй 2 и третий 3 дифференциальные усилительные каскады, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 5 линеаризирующие диоды, блок 8 опорных напр жений, первый 9 и второй 10 нагрузочные резисторы, первый 11 и второй 12 дифференциальные преобразователи напр жение-ток, источник 13 тока, первый 14 и второй 15 управл емые источники тока, формирова ты1ь 16 управл кщих напр жений, пер вый 17, второй 18 и третий 19 входы и выход 20 множительно-делительного устройства, вход 21, первый 22 и второй 23 выходы формировател  управл ющих напр жений, первый 24, второй 25 и третий 26 операционные усилители, источник 27 эталонного напр жени , первый 28, второй 29, третий 30, четвертый 31, п тьш 32, шестой 33, седьмой 34 и восьмой 35 масштабные резисторы, диодно-резистивный мост 36, шину 37 нулерого потенциала. Множительно-делительное устройство работает следук цим образом. В режиме умножени  один из преоб разуемых сигналов подаетс  на вход 17, в результате на выходах преобразователей 11 происходит противофа ное изменение токов. Первый преобра зователь 11 и диоды 4 и 5, в качестве которых могут быть использованы транзисторы в диодном включении , представл ют собой логарифмический усилитель с противофазными выходс1ми, поэтому результируюпщй си нал на входах блоков 1 и 2 каскадов пропорционален логарифму отношени  токов, протекающих через диоды 4 и 5. Аналогично, от воздействи  второго преобразуемого сигнала с входа 18, на входах каскада 3 сигнал пропорционален логарифму отношени  токов, протекающих через диоды 6 и 7. Вследствие того, что первый и вт рой выходы как каскада I, так и кас када 2 взаимно противофазны и ни один из входных сигналов, поступающих на входы и токозадающие входы каскадов 1 и 2, на выход 20 не проходит , сигнал на выходе 20 пропорци овален произведению сигналов, дейст вующих на входах 17 и 18. При этом отсутствие любого из входных сигналов дает на выходе нулевое напр жение . При линейном возрастании напр же ни  на третьем входе 19 происходит поочередное формирование управл ю04 щих напр жений на первом 22, а затем н  втором 23 выходах формировател  16. Управл ющие напр жени  подаютс  на входы источников 14 и 15, выходные токи каждого из которых на первом и втором выходах измен ютс  синфазно и линейно. Поэтому во сколько раз возрастет (или уменьшитс ) напр жение на входе 19, во столько же раз уменьшитс  (или возрастет ) напр жение на вькоде 20, т.е. осуществл етс  режим делени . Если, например, динамический диапазон изменени  уровн  сигнала на входе 19 прин ть равным 40 дБ, то токи преобразователей 11 и 12 остаютс  без изменений, а токи, протекающие через диоды 4, 5, 6 и 7, поочередно уменьшаютс  только на 20 дБ, при этом токи источников 14 и 15 увеличиваютс  менее, чем вдвое. Благодар  этому множительно-делительное устройство имеет более широкую полосу пропускани  по входам I7 и 18 и больший динамический диапазон изменени  уровн  сигнала, действующего на входе 19, что значительно повьш1ает точность работы. Формула изобретени  1. Множительно-делительное устройство , содержащее первый, второй и третий дифференциальные усилительные каскады, первый и второй дифференциальные преобразователи напр жениеток , источник тока, блок опорных напр жений, первый, второй, третий и четвертый линеаризирующие диоды, первый и второй нагрузочные резисторы , первый и второй выходы первого дифференциального усилительного каскада соединены соот етственно с первым и вторым выходами второго дифференциального усилительного каскада, первый выход блока опорных напр жений через первый и второй нагрузочные резисторы подключены соответственно к первому и второму выходам первого дифференциального усилительного каскада,  вл ющимис  выходами множительно-делительного устройства, второй выход блока опорных напр жений через первый и второй линеаризирующие диоды подключен соответственно к первому и второму выходам первогоthe second 2 and third 3 differential amplifier stages, the first 4, the second 5, the third 6 and the fourth 7 5 linearizing diodes, the reference voltage block 8, the first 9 and second 10 load resistors, the first 11 and the second 12 voltage-current differential converters, current source 13, the first 14 and second 15 controlled current sources, formed 16 control voltages, the first 17, the second 18 and the third 19 inputs and the output 20 of the multiplier-splitter, the input 21, the first 22 and the second 23 outputs of the imaging unit control voltages, first 24, second 25 and three s operational amplifiers 26, a source 27, a reference voltage, the first 28, second 29, third 30, fourth 31, tsh claim 32, sixth 33, seventh 34 and eighth 35 scale resistors, diode-resistive bridge 36, bus 37 nulerogo potential. The multiplying-dividing device works in the following way. In the multiplication mode, one of the converted signals is fed to the input 17, as a result, the frontal change of currents occurs at the outputs of the converters 11. The first converter 11 and the diodes 4 and 5, in which the transistors in the diode switching on can be used, are a logarithmic amplifier with anti-phase outputs, therefore the resultant power at the inputs of blocks 1 and 2 of the cascades is proportional to the logarithm of the currents flowing through the diodes 4 and 5. Similarly, from the effect of the second signal to be converted from input 18, at the inputs of cascade 3, the signal is proportional to the logarithm of the ratio of currents flowing through diodes 6 and 7. Due to the fact that the first and second outputs as a helmet Yes I and Cascade 2 are mutually anti-phase and none of the input signals to the inputs and current-setting inputs of stages 1 and 2 does not pass to output 20, the signal at output 20 is proportional to the product of signals acting at inputs 17 and 18 In this case, the absence of any of the input signals gives a zero voltage at the output. When the voltage rises linearly at the third input 19, control voltages are alternately generated at the first 22 and then at the second 23 outputs of the driver 16. The control voltages are fed to the inputs of sources 14 and 15, the output currents of each of which are at the first and the second outputs vary in phase and linearly. Therefore, the number of times the voltage at input 19 increases (or decreases), the voltage at code 20, i.e. division mode is in progress. If, for example, the dynamic range of a change in the signal level at input 19 is equal to 40 dB, then the currents of the converters 11 and 12 remain unchanged, and the currents flowing through the diodes 4, 5, 6 and 7 are alternately reduced only by 20 dB, In this way, the currents of sources 14 and 15 are less than doubled. Due to this, the multiplying-dividing device has a wider bandwidth on inputs I7 and 18 and a larger dynamic range of change in the level of the signal acting on input 19, which significantly increases the accuracy of operation. Claim 1. Multiplying-separating device comprising first, second and third differential amplifier stages, first and second differential voltage converters, current source, reference voltage block, first, second, third and fourth linearizing diodes, first and second load resistors , the first and second outputs of the first differential amplifier stage are connected respectively to the first and second outputs of the second differential amplifier stage, the first output of the reference block voltage through the first and second load resistors are connected respectively to the first and second outputs of the first differential amplifying stage, the outputs of the multiplying-dividing device, the second output of the block of reference voltages through the first and second linearizing diodes are connected respectively to the first and second outputs of the first -дифференциального преобразовател  напр жение-ток и соответственно к первому и второму входам первого диффepeндиaJ ьчoгo усилительного каскада , входы первого дифференциального преобразовател  напр жениеток  вл ютс  первым входом множительно-делительного устройства, токозадающий вход третьего дифференциального усилительного каскада соединен с выходом источника тока, вход которого подключен к третьему выходу блока опорных напр жений, четвертый выход которого соответственно через третий и четвертый линеаризирующий диоды подключены к первому и второму выходам второго дифференциального преобразовател  напр жение-ток, п тый и шестой выходы блока опорных напр жений подключены соответственно к входам питани  первого и второго дифференциальных преобразователей напр жениеток , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности работы , в него введены первый и второ управл емые источники тока и формирователь управл ющих напр жений, причем первый и второй выходы первого и второго управл емых источников тока соединены соответственно с первым и вторым выходами соответственно первого и второго дифференциальных преобразователей напр жени ток, входы первого и второго управл емых источников тока подключены соответственно к первому и второму выходам формировател  управл ющих напр жений, первый и второй выходы второго дифференциального преобразовател  напр жение-ток подключен соответственно к первому и второму входам третьего дифференциального усилительного каскада, первый и второй выходы которого подключены к токозадающим входам соответственно первого и второго дифференциальных усилительных каскадов, первый вход второго дифференциального усилительного каскада соединен с вторым входом первого дифференциального усилительного каскада, первый вход которого подключен к второму входу второго дифференциального усилительного каскада, первый и второй входы-differential voltage-current converter and respectively to the first and second inputs of the first differential amplifier stage, the inputs of the first differential voltage converter are the first input of the multiplying-dividing device, the current-giving input of the third differential amplifier stage is connected to the output of the current source, the input of which is connected to the third output of the reference voltage block, the fourth output of which is connected via the third and fourth linearizing diodes respectively The first and second outputs of the second differential voltage-current converter, the fifth and sixth outputs of the reference voltage block are connected respectively to the power inputs of the first and second differential voltage converters, characterized in that, in order to improve the accuracy of operation, the first and second controlled current sources and the driver of control voltages, the first and second outputs of the first and second controlled current sources connected to the first and second outputs respectively Respectively, the first and second differential voltage converters, the inputs of the first and second controlled current sources are connected respectively to the first and second outputs of the control voltage driver, the first and second outputs of the second differential voltage-current converter are connected respectively to the first and second inputs of the third differential amplifier cascade, the first and second outputs of which are connected to the current supply inputs of the first and second differential amplifiers, respectively cascade, the first input of the second differential amplifier cascade is connected to the second input of the first differential amplifier cascade, the first input of which is connected to the second input of the second differential amplifier cascade, the first and second inputs 881АОg881AOg , второго дифференциального преобразовател  напр жение-ток  вл ютс  вторьм входом множительно-делительного устройства, третьим входом котороJ го  вл етс  вход формировател  управл ющих напр жений.The second differential voltage-current converter is the second input of the multiplying-dividing device, the third input of which is the input of the control voltage driver. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что формирователь управл ющих напр жений содержит первый, второй и третий операционные усилители, диодно-резистивный мост, источник эталонного,напр жени  и масщтабные резисторы, инвертирующий вход первого операционного усилител  через первый масщтабный резистор соединен с входом формировател  управл ющих напр жений, а через второй масштабный резистор 20 с выходом источника эталонного напр жени , перва  диагональ диоднорезистивного моста подключена между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилител ,2. The device according to claim 1, characterized in that the control voltage driver contains the first, second and third operational amplifiers, a diode-resistive bridge, a reference source, voltage and scalers, the inverting input of the first operational amplifier is connected through the first scale resistor with the input of the control voltage transformer, and through the second large-scale resistor 20 with the output of the reference voltage source, the first diagonal of the diode-resistance bridge is connected between the inverting input and the output of the first go operational amplifier 25 втора  диагональ диодно-резистивного моста подключена к первым выводам соответственно третьего и четвертого масштабных резисторов, вторые выводы которых подключены к25 the second diagonal of the diode-resistive bridge is connected to the first terminals of the third and fourth scale resistors, respectively, the second terminals of which are connected to 30 инвертирующим входам соответственно второго и третьего операционных усилителей , выход источника эталонного напр жени  через п тый и шестой масштабные резисторы подключен со- ответственно к инвертирующим входам второго и третьего операционных усилителей, выходы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым выходам формировател  управл ющих напр жений , между инвертирующими входами и выходами второго и третьего операционных усилителей подключены соответственно седьмой и восьмой масштабные резисторы, неинвертирующие входы первого, второго и третьего операционных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала.30 inverting inputs of the second and third operational amplifiers, respectively, the output of the reference voltage source via the fifth and sixth scale resistors are connected respectively to the inverting inputs of the second and third operational amplifiers, the outputs of which are the first and second outputs of the control voltage driver, respectively between the inverting inputs and outputs of the second and third operational amplifiers, the seventh and eighth scaling resistors, non-inverting inputs n, are connected respectively The first, second and third operational amplifiers are connected to the zero potential bus. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 50 1. Патент США № 3689752, кл. 235-194, опублик. 1972.Sources of information taken into account in the examination of 50 1. US Patent No. 3689752, cl. 235-194, published. 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 702382, кл. G 06 G 7/16, 1977 (прототип).2. USSR author's certificate number 702382, cl. G 06 G 7/16, 1977 (prototype).
SU802900015A 1980-03-24 1980-03-24 Multiplying-dividing device SU888140A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802900015A SU888140A1 (en) 1980-03-24 1980-03-24 Multiplying-dividing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802900015A SU888140A1 (en) 1980-03-24 1980-03-24 Multiplying-dividing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU888140A1 true SU888140A1 (en) 1981-12-07

Family

ID=20885352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802900015A SU888140A1 (en) 1980-03-24 1980-03-24 Multiplying-dividing device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU888140A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Counts et al. One-Chip Slide Rule Works with Logs, Antilogs for Real-Time Processing
GB1528984A (en) Alternating current transformers
KR890003083A (en) Circuit and Method for Paralleling Power Systems
US3712977A (en) Analog electronic multiplier,divider and square rooter using pulse-height and pulse-width modulation
SU888140A1 (en) Multiplying-dividing device
SU665305A1 (en) Device for taking a logarithm of the ratio of two voltages
RU2058588C1 (en) Trigonometric secant function generator
RU2045777C1 (en) Device for extracting square root from sum of squares of two quantities
RU2057367C1 (en) Arctangent function generator
SU529464A1 (en) Analogue logarithmic converter
SU822203A1 (en) Analogue signal dividing device
SU1168977A1 (en) Digital-to-analog logarithmic function generator
SU763909A1 (en) Scale amplifier
RU2094847C1 (en) Power function generator
RU2060547C1 (en) Cosine function generator
RU2058589C1 (en) Sine-cosine function generator
SU586465A1 (en) Multiplier
SU742965A1 (en) Analogue multiplier
SU830421A1 (en) Logarithmiu sonverter
SU1068823A1 (en) Voltage to current converter
SU675428A1 (en) Exponential frequency converter
RU2072555C1 (en) Arc-cosine function generator
RU2053551C1 (en) Squarer
SU702512A1 (en) Functional code to voltage converter
SU562833A1 (en) Diode function converter