Множительно-делительное устройство

Авторы патента:

G06G7/163 - с использованием переменного полного сопротивления, величина которого изменяется в зависимости от одного из входных сигналов, переменного усиления или передаточной функции

314212

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 16.1 V.1970 (№ 1431473/18-24) МПК G 06o 7/16 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 07.1Х.1971. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 19.XI.1971

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Мииистоов

СССР

УДК 681.335.513(088.8) Лвторы изобретения

И. М. Ушаков и Е. В. Портнов

Челябинский политехнический институт

Заявитель

МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Настоящее изобретение относится к аналоговым счетно-решающим устройствам и может быть использовано в различных системах информационно-измерительной техники, моделях переменного тока, системах связи и т. п.

В настоящее время существует большое разнообразие множительных и делительных устройств, осуществляющих пропорциональное умножение и деление амплитуды переменного сигнала некоторой частоты на управляющий постоянный. В основе этих устройств лежит идея использования нелинейной характеристики некоторого элемента. В качестве таких элементов могут быть использованы нелинейные полупроводниковые сопротивления (НС) . Для получения пропорциональности (обратной пропорциональности в случае деления) между входным напряжением и сигналом управления нелинейное сопротивление должно обладать квадратичной статической вольт-амперной характеристикой. Такую характеристику у НС можно получить в достаточно широком диапазоне с необходимой точностью, однако, как правило, она начинается не с нуля. Известные же схемы модуляторов и делителей на НС предполагают наличие такой характеристики с нулевой точки, а если это требование не выполняется, то значительно снижается точность в области нуля. Кроме того, в таких схемах при работе в области нуля начинает значительно искажаться форма синусоиды.

Цель изобретения вЂ” повысить точность устройства во всем рабочем диапазоне управляющего сигнала, начиная с нуля (при выполнении операции умножения).

Эта цель достигается за счет построения устройства по дифференциальной схеме, в каждом плече которой имеется мост из нели10 нейных полупроводниковых сопротивлений, запитанный по цепи постоянного тока разными по полярности опорными напряжениями.

На чертеже приведена схема универсального множительно-делительного устройства.

15 Универсальное множительно-делительное устройство состоит из входного трансформатора переменного напряжения с двумя вторичными обмотками 1 и 2, двух мостов 8 и 4 из нелинейных полупроводниковых сопротивлений, четырех разделительных конденсаторов 5 вЂ” 8, двух источников 9 и 10 опорного напряжения разной полярности и источника управляющего сигнала 11.

Если из Hpëинейных полупроводниковых

25 сопротивлений, имеющих квадратичную вольт-амперную статическую характеристику, составить мост и к одной из его диагоналей приложить постоянное напряжение, а к другой переменное, то проводимость такого моста по диагонали переменного тока будет

314212

7р

Заказ 3262/15

Изд. № 1368

Тираж 473

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 пропорциональна модулю напряжения, приложенного к диагонали постоянного тока.

В схеме множительно-делительного устройства используется два таких моста. Выходное переменное напряжение, снимаемое с точек а и b, определяется выражением

U,„, = U, (uà) вЂ” (u ) (Ui) + (Ua) где U> вЂ” напряжение, приложенное к диагонали постоянного тока первого моста;

U вЂ” то же для второго моста;

U„x вЂ” переменное напряжение входного сигнала, приведенное к вторичной обмотке.

Напряжения U> и U> равны: с 1 =Uó (70. U2= (у+ Uo . (2) где U вЂ” управляющий постоянный сигнал;

Up вЂ” опорные напряжения разной полярности.

При Ув) ) j U (3) получим: вых = (- вх вЂ” (4) ио

При выполнении условия (3) схема работает как умножитель, осуществляя операцию перемножения амплитуды переменного входного сигнала на постоянный управляющий сигнал.

Положив J U - ) Up f, (5) аналогично получим: 7о вых: вх (6) х

Как следует из (6) схема при выполнении условия (5) работает как делитель, осуществляя операцию деления амплитуды входного напряжения на постоянный управляющий сигнал.

Нелинейные сопротивления в данном устройств= работают на выбранном диапазоне, не заходя в область нуля. В схеме умножения при U, = О проводимости плеч равны между собой и определяются опорными напряжениями Уо. При росте U проводимость одного плеча увеличивается, а проводимость другого падает, при этом их разность пропорциональна управляющему сигналу U, а их сумма ос10 тается неизменной и пропорциональна U

При смене полярности управляющего сигнала плечи меняются местами по участкам рабочих характеристик, а выходное напряжение меняет фазу.

15 В схеме деления, наоборот, разность проводимостей плеч остается неизменной, а сумма меняется пропорционально управляющему сигналу.

Как и во всякой дифференциальной схеме, 20 выходное напряжение не зависит от температурных уходов характеристик при условии, что температурные коэффициенты проводимостей плеч равны между собой. Кроме того, по этой же причине в напряжении выходного

25 сигнала отсутствует огибающая сигнала управления.

Предмет изобретения

Множительно-делительное устройство, со30 держащее конденсатор, трансформатор переменного напряжения и две мостовые схемы, в плечи которых включены нелинейные сопротивления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем начало

35 и конец двух вторичных обмоток трансформатора через разделительные конденсаторы подключены к одним диагоналям каждого моста, а другие диагонали двумя точками объединены и подключены к источнику управ40 ляющего сигнала, а к остальным двум точкам этих диагоналей подключены источники опорных напряжений.