SU1257667A1 - Multiplying device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона. Множительное устройство содержит первый и второй сумматоры, подключенные к входам блока умножени , выход которого через интегратор соединен с управл ющим входом фазовращател , генератор периодических колебаний, подключенный к входу второго сумматора, входу фазовращател  и входу блока вьщеле- ни  разности фаз сигналов, к второму входу которого подключены выход фазовращател  и второй вход перваго сумматора. Множительное устройство характеризуетс  широким частотным диапазоном сигналов-сомножителей за счет осуществлени  фазоимпульсной обратной св зи. 3 кл. (Л ьэ СП О) о |The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computers. The aim of the invention is to expand the frequency range. The multiplying device contains the first and second adders connected to the inputs of the multiplication unit, the output of which through the integrator is connected to the control input of the phase shifter, a periodic oscillation generator connected to the input of the second adder, input of the phase shifter and the input of the block of the phase difference of the signals to the second input which are connected to the output of the phase shifter and the second input of the first adder. The multiplier device is characterized by a wide frequency range of signal multipliers due to the implementation of phase-impulse feedback. 3 cl. (Le JV O) o |

Description

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных.машинах.The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computing machines.

Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона сигнапов- сомножителей,The aim of the invention is to expand the frequency range of signal multipliers,

На фиг. 1 изображена функциональна  схема,множительного устройства; на фиг.- 2 - пример выполнени  фазо- врашател  изображен; на фиг, 3 - временные диаграммы работы блока выделени  разности фаз сигналов.FIG. 1 shows a functional diagram of a multiplying device; FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a phase expander; FIG. Fig. 3 shows time diagrams of the operation of the signal phase separation unit.

Устройство содержит блок 2 умножени , первый и второй сумматоры 2 и 3, интегратор 4, фазовращатель 5, блок 6 выделени  разности фаз сигналов , генератор 7 периодических колебаний , входы первого и второго сигналов-сомножителей 8 и 9, выход 10 устройства, первый и второй операционные усилители 11 и 12, стабилитрон 13, вход 14, первый масштабный резистор 15, масштабный резистор обратной св зи 16, фазосдвигающий конденсатор 17, управл емый полевой .транзистор 18, первый и второй резисторы смещени  19 и 20, управл ющий вход 21, токоограничительный резистор 22, тина нулевого потенциала 23, третий резистор смещени  24, второй и третий масштабные резисторы 25 и 26,- выход 27.The device contains a multiplier 2, the first and second adders 2 and 3, the integrator 4, the phase shifter 5, the block 6 for isolating the phase difference of signals, the generator 7 of periodic oscillations, the inputs of the first and second multiplier signals 8 and 9, the output 10 of the device, the first and second operational amplifiers 11 and 12, zener diode 13, input 14, first large-scale resistor 15, large-scale feedback resistor 16, phase-shifting capacitor 17, controllable field transistor 18, first and second bias resistors 19 and 20, control input 21, current limiting resistor 22, t 23 at zero potential, the third bias resistor 24, second and third scaling resistors 25 and 26, - the output 27.

Множительное устройство работает следующим образом.The multiplying device operates as follows.

Поступление первого и второго сиг налов-сомножителай на входы 8 и 9 приводит к изменению выходного напр жени  интегратора 4, которое, воздейству  на фазовращатель 5, вызывает изменение фазы его выходного напр жени The arrival of the first and second signal multipliers at inputs 8 and 9 leads to a change in the output voltage of the integrator 4, which, acting on the phase shifter 5, causes a change in the phase of its output voltage

i i

bcf tarct, (Оbcf tarct, (O

где и, - выходное напр жение интегратора 4;where and, is the output voltage of the integrator 4;

и - частота генератора 7; С,- величина емкости фазосдвигаюшего конденсатора 17. При этом значение фазового сдвига устанавливаетс  таким, чтобы изменение выходного напр жени  интегратора 4 от воздействи  сигналов-сомножителей было скомпенсировано. Предположим, что выходное напр жение генератора 7, .например, имеет форму типа меандр, .and - frequency generator 7; C is the capacitance value of the phase-shifted capacitor 17. In this case, the value of the phase shift is set so that the change in the output voltage of the integrator 4 due to the influence of the signal multipliers is compensated. Suppose that the output voltage of the generator 7, for example, is of the form of a square wave type,.

тогда величина временного интервала, дропорциональног о сдвигу .фаз. между напр жени ми сигналов-сомножителей, равнаthen the magnitude of the time interval, the proportional shift of the phases. between the voltages of the signal factors, is equal to

UxlJyUxlJy

и, и,and, and,

тt

4four

(2(2

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

где Т - длительность периода усреднени  ;where T is the duration of the averaging period;

и,,, UH - направлени  первого и второго сигналов-сомножителей; и - амплитуда выходного напр жени  генератора 7;and ,,, UH are the directions of the first and second signal multipliers; and is the amplitude of the output voltage of the generator 7;

и - амплитуда выходного напр жени  фазовращател  5. В выражении (2) черта сверху произведени  символов означает усреднение за период. При .этом, если сигналы-сомножители  вл ютс  сигналами посто нного тока, то интервал усреднени  равен периоду сигнала генератора 7. Если сигнапы-сомножители содержат переменную составл ющую, то частота сигнала генератора 7 выбираетс  значительно выше наибольшего значени  частоты переменной составл ющей сигналов-сомножителей, а интервал усреднени  в этом случае равен периоду низшей частоты переменной составл ющей сигналов-сомножителей .and - the amplitude of the output voltage of the phase shifter 5. In expression (2), the bar above the product of symbols means averaging over a period. In this case, if the signal multipliers are direct current signals, the averaging interval is equal to the period of the generator signal 7. If the signal multipliers contain a variable component, then the frequency of the signal from the generator 7 is chosen much higher than the maximum frequency of the variable component of the signal multipliers and the averaging interval in this case is equal to the period of the lowest frequency of the variable component of the multiplier signals.

Из выражени  (2) следует что дл  более полного использовани  диапазона работы интегратора 4 целесообразно величину фазового сдвига, первоначально устанавливаемого фазовращателем 5, сделать пропорциональной одной четвертой периода усреднени . В этом случае в установившемс  режиме выходное напр жение интегратора 4 равно нулю при равенстве нулю хот  бы одного из символов-сомножителей.From expression (2) it follows that in order to more fully utilize the range of operation of the integrator 4, it is advisable to make the value of the phase shift set by the phase shifter 5 proportional to one-fourth of the averaging period. In this case, in the steady state, the output voltage of the integrator 4 is zero when at least one of the multiplier symbols is equal to zero.

Кроме того, фазовый сдвиг между напр жени ми на выходах генератора 7 и фазовращател  5 при посто нном их значении в течение периода преобразовани  равен среднему от произведени  амплитуд сигналов-сомножителей и не зависит от параметров интегратора 4, блока умножени  1 и фазовращател  5. Дальнейшее преобразование фазового сдвига осуществл ет блок выделени  разности фаз сигналов, который при помощи, например, триггера обеспечивает преобразование фазового сдвига в длительность интервала времени случае использовани  схемы неравнозначности (равнозначности ) - получить выходной сигнал в виде относительной разности длительности импульсов ь (см, фиг.З) В множительном устройстве за счет введени  фазоимпульсной обратной св зи, диапазон сигналов-сомножителей , дл  которых выполн етс  условие ортогональности с сигналом обратной св зи, расширен из области сигналов переменного тока вплоть до сигналов посто нного тока при сохранении точности преобразовани .In addition, the phase shift between the voltages at the outputs of the generator 7 and the phase shifter 5 at a constant value during the conversion period is equal to the average of the amplitudes of the multiplier signals and does not depend on the parameters of the integrator 4, multiplication unit 1 and phase shifter 5. Further conversion a phase shift is performed by a signal phase separation unit, which, using, for example, a trigger, converts the phase shift to the length of the time interval when the circuit is not equal to (equivalence) - to obtain an output signal in the form of a relative difference in the duration of pulses (see Fig. 3) In the duplicating device due to the introduction of phase-impulse feedback, the range of signal factors for which the orthogonality condition is satisfied, expanded from the AC signal region to DC signals while maintaining the accuracy of the conversion.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Множительное устройство, содержащее блок умножени , к выходу которого подключен интегратор, и второй сумматоры, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока умножени .A multiplying device containing a multiplication unit, to the output of which an integrator is connected, and a second adders, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the multiplication unit. первые входы первого и второго сумматоров  вл ютс  входами соответственно первого и второго сигналов- сомножителей, отличающее- с   тем, что, с целью расширени  частотного диапазона сигналов-сомножителей , в него введены фазовращатель, генератор периодических колебаний и блок выделени  разности Фаз сигналов, причем выход генератора периодических колебаний соединен с вторым входом второго сумматора, с входом фазовращател  и с первым входом блока выделени  разности фаз сигналов, выход интегратора подключен к управл ющему входу фазовращател , выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и с вторым входом блока выделени  разности фаз сигналов, выход которого  вл етс  выходом устройства .The first inputs of the first and second adders are the inputs of the first and second multiplier signals, respectively, characterized in that, in order to expand the frequency range of multiplier signals, a phase shifter, a periodic oscillator and a signal phase difference extractor are inputted into it. the periodic oscillation generator is connected to the second input of the second adder, to the input of the phase shifter and to the first input of the signal separation unit for the phase difference of the signals, the output of the integrator is connected to the control input of the phases aschatel whose output is connected to a second input of the first adder and a second input of the release signal phase difference, whose output is the output device. Редактор M. НедолуженкоEditor M. Nedoluzhenko (рид.З(read.Z Составитель О. ОтрадновCompiled by O. Otradnov Техред М.Ходанич Корректор М. ШарошиTehred M. Khodanich Proofreader M. Sharoshi , 4959/49Тираж 671, 4959/49 Circulation 671 ВНИЮШ Государственного комитета СССР гго делам изобретений и открытийVNIYUSH USSR State Committee on Inventions and Discoveries 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 ПодписноеSubscription