SU1265801A1 - Device for multiplying together electric signals - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности . Б перемножитель электрических сигналов, содержащий соединенные последовательно безынерционный умножитель 10, демодул тор 7 и фильтр нижних частот 11, первый 3 и второй 4 модул торы, блок управлени  13, введены третий 5 и четвертый 6 модул торы , блок вычитани  8, сумматор 9 и источник опорного напр жени  12. Повьшение точности достигаетс  использованием стабилизирующих свойств отрицательной обратной св зи, при увеличении глубины которой существенно ослабл етс  зависимость коэффициента g передачи перемножител  в целом от коэффициента передачи безынерционного (Л умножител  10. 2 ил.The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computers. The aim of the invention is to increase accuracy. B an electrical signal multiplier comprising a serially-connected multiplier 10, a demodulator 7 and a low-pass filter 11, a first 3 and a second 4 modulators, a control unit 13, a third 5 and a fourth 6 modulators, a subtraction unit 8, an adder 9 and a source reference voltage 12. Accuracy is achieved by using the stabilizing properties of negative feedback, with an increase in the depth of which the dependence of the transfer factor g of the multiplier as a whole on the coefficient Transferring memoryless (A multiplier 10. 2 yl.

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 computers.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.The aim of the invention is to improve the accuracy.

На фиг. изображена функциональна  схема перемножитёл  электрических сигналов; на фиг.2 - блок управлени , вариант.FIG. shows a functional diagram of the multiplier of electrical signals; Fig. 2 shows a control unit, an option.

На фиг. 1 и 2 обозначены входы первого и второго сигналов-сомножителей 1 и 2, первый, второй, третий и четвертый модул торы 3-6, демодул тор 7, блок 8 вычитани , сумматор 9, безынерционный умножитель 10, фильтр 11 нижних частот, источник 12 опорного напр жени , блок 13 управлени , выход 1А, первый, второй и ; Третий выходы 15-17 блока управлени  мультивибратор 18, первый, второйи третий триггеры 19-21 и элемент И 22 FIG. 1 and 2 designate the inputs of the first and second multiplier signals 1 and 2, the first, second, third and fourth modulators 3-6, demodulator 7, subtraction unit 8, adder 9, inertial multiplier 10, low pass filter 11, source 12 reference voltage, control unit 13, output 1A, first, second and; The third outputs 15-17 of the control block multivibrator 18, the first, second and third triggers 19-21 and element 22

Перемножитель электрических сигналов работает следующим образом.The multiplier of electrical signals works as follows.

Цикл работы состоит из четырех The work cycle consists of four

тактов.cycles.

В первом такте его работы с блока 13 управлени  на управл ющие входы первого, второго, третьего и четвертого модул торов 3-6 и демодул тора 7 подаютс  сигналы, при которых коэффициенты передачи этих блоков имеют по-пчжительное значение.In the first cycle of its operation, from the control unit 13, the control inputs of the first, second, third, and fourth modulators 3-6 and demodulator 7 are given signals at which the transmission coefficients of these blocks are of equal importance.

Дл  удобства анализа предположим, что обратна  св зь в перемножителе выключена, т.е. соединение выхода фильтра 11 нижних частот с входом третьего модул тора 5 отсутствует, а вход третьего модул тора 5 подключен к источнику 12 опорного.напр жени .For convenience of analysis, assume that the feedback in the multiplier is off, i.e. There is no connection between the output of the low-pass filter 11 and the input of the third modulator 5, and the input of the third modulator 5 is connected to the source 12 of the reference voltage.

В первом такте работы коэффициенты передачи первого, второго, третьего и четвертого модул торов 3-6 устанавливаютс  равными единице. In the first cycle of operation, the transmission coefficients of the first, second, third, and fourth modulators 3-6 are set equal to one.

Во втором такте работы блок 13 управлени  устанавливает коэффициент передачи первого и четвертого модул торов 3 и 6 равными минус единице, второго и Третьего модул торов Аи 5 равными единице, а демодул тора 7с отрицательным значением.In the second cycle of operation, the control unit 13 sets the transmission coefficient of the first and fourth modulators 3 and 6 to be minus one, the second and Third modulators Ai 5 to one, and the demodulator 7c to a negative value.

В третьем такте работы блок 13 управлени  устанавливает коэффициенты передачи первого, второго, третьего и четвертого модул торов 3-6 раными минус единице, а демодул тора 7 - с положительным значением.In the third cycle of operation, the control unit 13 sets the transfer coefficients of the first, second, third, and fourth modulators to 3-6 minus one, and demodulator 7 with a positive value.

В четвертом такте работы блок 13 управлени  устанавливает коэффициенты передачи первого и четвертого модул торов 3 и 6 равными единице, второго и третьего модул торов 4 и 5 раньми минус единице, а демодул тора 7 - с отрицательным значением.In the fourth cycle of operation, the control unit 13 sets the transfer coefficients of the first and fourth modulators 3 and 6 to be one, the second and third modulators 4 and 5 are long minus one, and the demodulator 7 is negative.

Если посто нную времени фильтра 11 нижних частот выбрать много больше , чем цикл работы, то на выходе 14 действует сигнал:If the time constant of the low pass filter 11 is chosen to be much longer than the work cycle, then the output 14 is affected by the signal:

J ( ,  J (,

о(1)about (1)

где - коэффициент передачи фильтра 1I нижних частот; Т - врем  усреднени ;where is the transmission coefficient of the low-pass filter 1I; T is the averaging time;

b,,Ub,,b ,, Ub ,,

,.иЪ4 сигнал а выходе модул тора 7 соответственно в первом , втором, третьем и четвёртом тактах работы. Составл ющие напр жени , имеющие разные знаки за такты работы, подавл ютс  фильтром 11 нижних частот.,. ib4 signal and the output of the modulator 7, respectively, in the first, second, third and fourth cycles of operation. Voltage components having different signs per cycle of operation are suppressed by low pass filter 11.

При подключении входа третьего модул тора 5 к выходу 14, т.е. при замыкании цепи обратной св зи, на выходе 14 формируетс  сигналWhen the input of the third modulator 5 is connected to output 14, i.e. when the feedback circuit closes, the output 14 produces a signal

п - УУ . Ъ - йо p - wu. B - yo

где и,- и - среднее значение произведени  первого и второго сигналов-сомножителей; (JJ, - сигнал источника 12 опорного напр жени .where and, - and - is the average value of the product of the first and second signal multipliers; (JJ, is the signal of the voltage source 12.

Из выражени  (2) видно, что при ,выборе петлевого коэффициента передачи много большим единицы коэффициент передачи перемножител  практически не зависит от коэффициентов передачи безынерционного умножител  10, демодул тора 7 и фильтра 11 нижних частот. При этом сигналы-сомножители могут нар ду с переменными также содержать и посто нные составл ющие, не снижающие точность перемножител ,It can be seen from expression (2) that with the choice of a loop transfer coefficient much larger than one the multiplier transfer coefficient is practically independent of the transfer coefficients of the inertia-free multiplier 10, demodulator 7 and low pass filter 11. At the same time, along with the variables, the multiplier signals also contain constant components that do not reduce the accuracy of the multiplier,

Повьшение точности достигаетс  использованием стабилизирующих свойств отрицательной обратной св зи, при увеличении глубины которой существенно ослабл етс  зависимость коэффициента передачи перемножител  в целом от коэффициента передачи безынерционного умножител  10. Использование третьего и четвертого модул тора 5 и 6, синхронно работающих соответственно с вторым и третьим модул тора 1И 3 и 4, позвол ет исключить с помощью фильтра 11 нижних частот в выходном напр жении перемножител  проиведени  посто нной составл ющей сигнала первого сигнала-сомножител  и источника 12 опорного напр жени , а также произведение посто нной составл ющей сигнала второго сигнала-сомножител  и посто нного выходного напр жени  и тем самым сохранить возможность перемножени  пульсирующих напр жений.The accuracy is improved by using the stabilizing properties of negative feedback, with an increase in the depth of which the dependence of the multiplier's overall transfer coefficient on the whole of the instantaneous multiplier 10 significantly decreases. The use of the third and fourth modulators 5 and 6 synchronously work with the second and third modulators 1and 3 and 4, allows you to exclude using a low-pass filter 11 in the output voltage of the multiplier to produce a DC component of the signal the first--factor signal source 12 and the reference voltage, as well as the product of the D.C. signal of the second signal-factor and a DC output voltage and thereby maintain the ability multiplying pulsating stresses.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Перемножи ель электрических сигналов , содержащий соединенные последовательно безынерционный умножитель демодул тор и фильтр нижних частот, выход которого  вл етс  выходом перемножител , первый и второй модул торы , входы которых  вл ютс  соответственно входами первого и второго сигналов-сомножителей перемножител , блок управлени , первый и второй выходы которого подключены к управл ющим входам первого и второго модул торов соответственно, третий выход блока управлени  соединен с управл ющим входом демодул тора, о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены третий и четвертый модул торы, блок вычитани , сумматор и источник опорного напр жени , причем выход первого модул тора подключен к первому входу блока вьшитани , к второму входу которого подключен выход третьего модул тора, выход блока вычитани  соединен с первым входом безынерционного умножител , к второму входу которого подключен выход сумматора, к первому и второму входам которого подключены выходы соответственно второго и четвертого модул торов, выход источника опорного напр жени  подключен к входу четвертого модул тора выход фильтра нижних частот подключен к входу третьего модул тора, первый выход блока управлени  соединен с управл ющим входом четвертого модул тора , второй выход блока управлени  соединен с упра вл ющим входом третьего но - дул тора.An electrical signal multiplier comprising a demodulator and a low-pass filter connected in series in an inertialer multiplier whose output is the output of a multiplier, the first and second modulators whose inputs are respectively the inputs of the first and second multiplier multipliers, the control unit, the first and second the outputs of which are connected to the control inputs of the first and second modulators, respectively, the third output of the control unit is connected to the control input of the demodulator, which is By the fact that, in order to increase accuracy, the third and fourth modulators, a subtraction unit, an adder and a reference voltage source are introduced into it, the output of the first modulator is connected to the first input of the output unit, to the second input of which the output of the third modulator is connected, the output of the subtraction unit is connected to the first input of the instantaneous multiplier, to the second input of which the output of the adder is connected, to the first and second inputs of which the outputs of the second and fourth modulators are connected, the output of the reference voltage source voltage connected to the input of the fourth modulator output lowpass filter connected to the input of the third modulator, the first control unit output is connected to the control input of the fourth modulator, the second output of the control unit is connected to the sound control exhibiting an input of the third but - blowing torus. 15 1715 17 16sixteen