SU934493A1 - Широтно-импульсное множительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительноГ технике.

Известно широтно-импульсное множительное устройство, содержащее широтно-импульсный модул тор, состо щий из последовательно соединенных интегратора и компаратора, дополнительный компаратор, выход которого  вл етс  выходом устройства, ключи и источники первого и второго входных сигналов, выходцы которых соответственно подключены ко входу интегратора и к первому входу компаратора 1 .

Недостаток этого устройства низка  точность перемножени  и сложность .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  множительное устройство, содержгидее источник первого входного сигнала, источник второго входного сигнала, широтно-импульсный модул тор, сое- . то щий из последовательно соединенных интегратора и первого компаратора , выход которого подключен к первому входу интегратора, второй вход которого подключен к выходу источника первого входного сигнала че-. рез блок умножени  на знак, второй

компаратор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, а второй вход - к шине нулевого потенс циала 2.

Недостатком известного множительного устройства йвл етс  наличие norpemHOctH, обусловленной задержками переключени  компараторов. При учете задержек переключени  компараторов выражение дл  выходной величины множительного устройства принимает вид

Т5

JSI-

U Uo+|-((V +) TO о

где 9 - относительна  разность длительностей разнопол рных импульсов на выходе первого компаратора;

t - длительность отрицательного импульса; длительность положительного

импульса;

х,у - входные сигналы-сомножители; Up- порог срабатывани  первого

компаратора;

Claims (2)

1. и - напр жение на выходе первого компаратора; Г и Г,- врем  задержек переключени первого и второго компарато ров соответственно. Составл юща  входного сигнала-со ножител  X вход т в знаменатель этого выражени  и компенсировать их простьгии средствами не представл ет с  возможньлм. Цель изобретени  - повышение точ ности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ширртно-импульсном множи тельном устройстве, содержащем исто ники первого входного сигнала, второго входного сигнала, широтно-импульсный модул тор, состо щий из последовательно соединенных интегратора и первого компаратора, выход которого подключен к первому входу интегратора, второй компаратор , первый вход которого подключен к выходу интегратора, а второй вход к шине нулевого потенциала, и бло умножени  на знак, источник второго входного сигнала подключен к первому входу второго компаратора через блок умножени  на,знак, выход второго компаратора  вл етс  выходом устройства, выход первого компарато ра подключен к знаковому входу блока умножени  на знак, выход первого компаратора подключен к выходу источника первого входного сигнала, второй вход интегратора подключен к выходу источника первого входного сигнала. Такое построение схемы позвол ет полностью исключить погрешность, обусловленную задержками второго компаратора. Дл  полной компенсации погрешности, обусловленной задержками первого компаратора, источник первого сигнала-сомножитеЛ  через резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилител  первого компаратора. На фиг. 1 приведена принципиальна  схема широтно-импульсного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы множительного устройства . Широтно-импульсное множительное устройство содержит широтно-импульс ный мoдyJт тop 1, состо щий из интегратора 2 и первого компаратора 3, второй комдаратор 4 и блок 5 умножени  на знак. Интегратор 2 содержит операционный усилитель 6, масштабные резисторы 7, 8 и 9 и интегрирующий конденсатор 10. Первый компаратор 3 содержит операционный усилитель 11, масштабные резисторы 12, 13 и 14 и резистор 15 обратной св зи. Второй компаратор 4 содержит операционный усилитель 16, масштабные резисторы 17, 1В и 19. Блок умножени  на знак содержит операционпы усилитель 20, масштабные резисторы 21 и 22, резистор 23. обратной св зи и ключ 24 на полевом транзисторе. Блок умножени  на знак может быть выполнен в любом варианте: в виде двух разнопол рных ключей, подключающих ко входу второго компаратора пр мой или инверсный выход второго источника У входного сйгнала-сомно- . жител  или на операционном усилителе и ключе на полевом транзисторе (фиг. 1). Источник первого входного сигнала х через масштабный резистор 12 подключен к инвертирующему входу операционного усилител  11 компаратора 3. Выход блока умножени  на знак может быть подключен к любому из входов (инвертирующему или неинвертирующему) операционных усилителей 11 и 16 соответственно компараторов 3 и 4, при этом принцип функционировани  устройства не нарушаетс , а измен етс  лишь знак выходного сигнала и масштабный коэффициент при & . Широтно-импульсное множительное устройство работает следующим образом; При отсутствии входных сигналов интегратор 2 и компаратор 3 работает в автоколебательном режиме как релаксационный генератор. На выходе интегратора 2 формируетс  симметричное Нйлообразное напр жение, а на выходе компар.атора 3 - напр жение пр моугольной формы. Компаратор 4 переключаетс  при переходе через ноль напр жени  на выходе интегратора 2, и на его выходе также формируетс  симметричное пр моугольное напр жение . Если на вход интегратора 2 подан входной сигнал-сомножитель х, а на вход блока 5 умножени  на знак входной сигнал-сомножитель У , то происход т следующие изменени  в работе схемы. Скорость изменени  напр жени  на выходе интегратора 2 равна - (Up + х) при положитель1 .° 1 ° -;( х) при отрицательном ном и Нс1пр жении на выходе компаратора 3. Здесь±ио - напр х ение на выходе компаратора 3; посто нна  вре-jj мени интегратора 2. Измен ютс  тйкже длительности отрицательного t и положительного 12. импульсов на выходе компаратора 4, которые с учетом задержек переключени  компараторов равны: где ±Up- порог переключени  компаратора 3; - врем  задержки переключечени  компаратора 3 ( Относительна  разность длительностей положительного t,, и отрицательного t,, импульсов на выходе ком паратора 4 равна ху + UpX Tg - DO ц, и видно,что задержка переключени  второго компаратора в окончательное выражение дл  выходного сигнала . множительного устройства не входит В числитель этого выражени  входит составл юща , пропорциональна  сом ножителю X, обусловленна  задержкам переключени  первого компаратора, что равносильно прохождению части сигнала-сомножител  х на вход этого компаратора и вносит погрешность в результат перемножени , так как эта составл юща  погрешности входит в выражение дл  & линейно, представл етс  возможным ее компенсаци  . Компенсируетс  эта погрешность подключением выхода источника первого входного сигнала-сомножител  Jc к инвертирующему входу операцион ного усилител  11 компаратора 3 через резистор 12. Предлагаемое широтно-импульсное множительное устройство позвол ет существенно повысить точность перемножени  входных сигналов. Формула изобретени  Широтно-импульсное множительное устройство, содержащее источник первого входного сигнала, источник второго входного сигнала, широтно-импульсный модул тор, состо щий из последовательно соединенных интегратора и первого компаратора, выход которого подключен к первому входу интегратора , второй компаратор , первыи вход которого подключен к выходу интегратора, а второй вход - к шине нулевого потенциала, и блок умножени  на знак, отличающеес  тем, что, с целью повьлиени  его точности , источник второго входного сигнала подключен к первому входу второго компаратора чере.з блок умножени  на знак, выход второго компаратора  вл етс  выходом устройства, выход первого компаратора подключен к знаковому входу блока умножени  на знак, вход первого компаратора, подключен к выходу источника первого входного сигнала, второй вход интегратора подключен к выходу источника первого входного сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР О 492886, кл. G 06 G 7/16, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке .№ 2871917/18-24, кл. G 06 G 7/161, 18.01.80 (прототип ) .

   Вых имтег/№

   Вых KOftff. J

   Bb/)f. f/rOKoS

   перекд. /го/}лрнР

   -3 У

   комп

   О

   -у

   (1ш

   Su/jf ком/г.