SU947872A1

SU947872A1 - Analogue dividing device

Info

Publication number: SU947872A1
Application number: SU802950434A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Георгиевич Гуров; Олег Павлович Лебедев; Валерий Васильевич Минин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5631
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1982-07-30

Description

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано дл выполнени операции делени в аналоговых вычислительных -устройствах.The invention relates to analog computing and automation and can be used to perform a division operation in analog computing devices.

Известно аналоговое делительное устройство, ссддержащее операционные усилители, ключи, полевой транзистор в качестве элемента с управл емым коэффициентом передачи, запоминающие конденсаторы, посто нные сопротивлени , повторитель и тактирующий генератор 1.An analog dividing device is known, containing operational amplifiers, switches, a field-effect transistor as an element with a controlled transmission coefficient, storage capacitors, constant resistances, a repeater and a clocking generator 1.

Недостатками такого устройства, вл ютс его сложность и невысока точность.The disadvantages of such a device are its complexity and low accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс аналоговое делительное устройство, содержащее два операционнЛх усилител , масштабные резисторы и в качестве элементов с управл емым коэффициентом передачи два полевых транзистора 2.Closest to the present invention is an analog dividing device, which contains two operational amplifiers, large-scale resistors and, as elements with a controlled transmission coefficient, two field effect transistors 2.

Недостатком известного устройства вл етс необходимость подбора , характеристик полевых транзис- Л торов. Дл получени операции делени , например с точностью 1%, необходимо , чтобы точность совпадени A disadvantage of the known device is the need to select the characteristics of field transistors. To obtain a division operation, for example with an accuracy of 1%, it is necessary that the accuracy of

характеристик двух полевых транзисторов была выше. Известно, что производство пар элементов со стро го идентичными характеристиками усложн ет технологию и тем самым удорожает выпускаемое изделие.characteristics of the two field-effect transistors was higher. It is known that the production of pairs of elements with strictly identical characteristics complicates the technology and thus increases the cost of the manufactured product.

Цель изобретени - упрощение устройства.The purpose of the invention is to simplify the device.

Поставленна цель достигаетс The goal is achieved

10 тем, что в аналоговом делительном устройстве, содержащем операционный усилитель, выход которого вл етс выходом устройства, инвертирующий усилитель, первый и второй масигтаб15 ные резисторы и элемент с управл емым коэффициентом передачи, первые выводы первого и второго масштабных резисторов объединены и подключены к входу операционного усилител , 10 in that in an analog dividing device containing an operational amplifier, the output of which is the output of the device, an inverting amplifier, the first and second masigab resistors and the element with controlled transmission coefficient, the first terminals of the first and second large-scale resistors are combined and connected to the input of the operational amplifier,

20 выход которого подключен к управл юцему входу элемента с управл емым коэффициентом передачи, второй вывод первого масштабного резистора вл етс первым входсм устройства, 20 whose output is connected to the control input of the element with a controlled transmission coefficient, the second output of the first large-scale resistor is the first input cm of the device,

25 второй вывод второго масштабного резистора подключен к.входу инвертирующего усилител и вл етс вторым входом устройства, выход инвертирующего усилител через элемент с 30 управл емым коэффициентом передачи25, the second terminal of the second scale resistor is connected to the input of the inverting amplifier and is the second input of the device, the output of the inverting amplifier through the element with 30 controlled transmission coefficient

подключен к входу операционного усилител .connected to the input of the operational amplifier.

На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого устр ойства.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство содержит операционный усилитель 1, инвертирую ций усилитель 2, элемент 3 с управл емым коэффициентом передачи, масштабные резисторы 4 и 5, входы б и 7 устрой . ства и выход 8 устройства.The device contains an operational amplifier 1, an inverting amplifier 2, an element 3 with a controlled gain, scale resistors 4 and 5, inputs b and 7 devices. and output 8 devices.

В качестве элемента с управл емым .коэффициентом передачи используют, например, полевой транзистор, фоторезистор , термосопротивление, магниторезистор и т.д.As an element with a controlled transmission coefficient, for example, a field-effect transistor, photoresistor, thermal resistance, magnetoresistor, etc. are used.

Аналоговое делительное устройство работает следующим образом.Analog dividing device operates as follows.

При наличии сигнала делител , подаваемого на вход 7 и отсутствии сигнала, делимого на входе 6 через элемент .3, и масштабный резистор 4 на вход операционного усилител 1 подаютс два равных по величине и противоположных по знаку тока. В результате сигнал на выходе операционного усилител равен нулю. Дл получени линейной зависимости выходного сигнала от отношени входных сигналов необходимо, чтобы элемент 3 управл емым коэффициентом передачи имел линейную зависимость проводимости от управл нвдего напр жени . При по влении на входе б сигнала делимого возникает ток через резистор 5, что вызывает по вление сигнала на выходе 8 операционного усилител 1, причем этот сигнал управл ет величиной сопротивлени элемента 3 с управл емым коэффициентом передачи В силу линейности характеристики этого сопротивлени изменение тока через элемент 3 пропорционально напр жению Z на его управл ющем входе, а значит и на выходе 8 устройства. С другой сторрны изменение тока через элемент 3 с управл емым коэффициентом передачи равно току через резистор 5, который в свою очередь пропорционален напр жению Y на входе 6.. Отсюда получаем, что выходной сигнал устройства пропорционален сигналу на входе б. Следует заметить , что изменение тока через элемент 3 также пропорционально напр жению на нем, т.е. сигналу х на входе 7. Значит, чем больше сигнал на входе 7, тем на меньшую величину нужно изменить проводимость элемента 3 дл получени одного и того жеIn the presence of a divider signal supplied to input 7 and the absence of a signal divisible at input 6 through element .3, and the scale resistor 4 to the input of operational amplifier 1 are fed two equal in magnitude and opposite in sign of the current. As a result, the signal at the output of the operational amplifier is zero. In order to obtain a linear dependence of the output signal on the ratio of the input signals, it is necessary that the element 3 controlled by the transmission coefficient has a linear dependence of the conductivity on the controllable voltage. When a dividend signal appears at the input b, a current arises through the resistor 5, which causes the appearance of a signal at the output 8 of the operational amplifier 1, and this signal controls the resistance value of the element 3 with a controlled transmission coefficient. Due to the linearity of the characteristic of this resistance, the current through the element 3 is proportional to the voltage Z at its control input, and hence at the output 8 of the device. On the other hand, the change in current through element 3 with a controlled transfer coefficient is equal to the current through resistor 5, which in turn is proportional to the voltage Y at input 6. From here we find that the output signal of the device is proportional to the signal at input b. It should be noted that the change in current through element 3 is also proportional to the voltage across it, i.e. signal x at input 7. Therefore, the larger the signal at input 7, the smaller the need to change the conductivity of element 3 to obtain the same

изменени тока, а значит, тем меньше напр жение на выходе устройства. Следовательно, выходной сигнал устройства обратно пропорционален сигналу на входе 7 и, как показано выше , пр мо пропорционален сигналу на входе б, т.е. z Х/У .changes in current, which means that the lower the voltage at the device output. Consequently, the output signal of the device is inversely proportional to the signal at input 7 and, as shown above, is directly proportional to the signal at input b, i.e. z Х / У.

Предлагаемое устройство значительно проще известного и, кроме этого , при сохранении точности и динамического диапазона входных сигналов выполнено на серийных элементах, не требующих подбора характеристик.The proposed device is much simpler known and, in addition, while maintaining the accuracy and dynamic range of the input signals performed on serial elements that do not require the selection of characteristics.

Claims

1. USSR author's certificate number 686036, cl. G 06 G 7/16, 1978.

2. Shore B. Compact analog computing device for

division and multiplication. Electronics, No. 26, 1967, p. 12 (prototype).

6