SU1622887A2 - Multiplier of electric signals - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам. Цель изобретени  - повышение точности перемножени . Определение значени  произведени  производитс  в течение восьми последовательных временных тактов. При этом коэффициенты передачи переключателей пол рности сигналов и фазочувстви- тельного выпр мител  под воздействием управл ющих сигналов блока управлени  в последовательных тактах принимают следующие значени : ,1, -1. -1. -1. -1, -1,1,1; К4-1. -1, -1. 1.1. -1, -1, 1; Ке-1. -1.1. -1. -1,1. -1,1. Тогда в результирующем значении произведени , определенном как среднее значение произведений в восьми тактах, исключаетс  погрешность 2 ил.This invention relates to electrical computing devices. The purpose of the invention is to improve the accuracy of multiplication. The value of the product is determined in eight consecutive time cycles. In this case, the transmission coefficients of the polarity switches of the signals and the phase-sensitive rectifier under the influence of the control signals of the control unit in successive cycles take the following values: 1, -1. -one. -one. -1, -1,1,1; K4-1. -eleven. 1.1. -1, -1, 1; Ke-1. -1.1. -one. -1,1. -1,1. Then, in the resultant value of the product, defined as the average value of the products in eight cycles, an error of 2 or more is excluded.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс  к электрическим вычислительным устройствам и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1084821.The invention relates to electrical computing devices and is an improvement of the known device according to the authors. St. No. 1084821.

Цель изобретени  - повышение точности перемножени The purpose of the invention is to improve the accuracy of multiplying

На фиг. 1 представлена функциональна  схема перемножител  электрических сигналов; на фиг. 2 - функциональна  схема блока управлени .FIG. 1 shows a functional diagram of the multiplier of electrical signals; in fig. 2 - functional block diagram.

На схеме (фиг. 1) показаны первый 1 и второй 2 выходы перемножител , первый 3 и второй 4 переключатели пол рности сигнала , безынерционный умножитель 5. фазо- чувствительный выпр митель 6, фильтр 7 низких частот, блок 8 управлени , выход 9.The diagram (Fig. 1) shows the first 1 and second 2 outputs of the multiplier, the first 3 and second 4 switches of the signal polarity, the instantaneous multiplier 5. phase-sensitive rectifier 6, low-pass filter 7, control unit 8, output 9.

Блок 8 управлени  (фиг. 2) содержит вы .ходы 10-12. мультивибратор 13. триггерыThe control block 8 (Fig. 2) contains you moves 10-12. Multivibrator 13. Triggers

14-16, элементы И 17-20, элементы НЕ 21 и14-16, elements AND 17-20, elements NOT 21 and

22, триггеры 23-26, элементы ИЛИ 27 и 28.22, triggers 23-26, elements OR 27 and 28.

элемент ИЛИ-НЕ 29.element OR NOT 29.

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

Цикл работы состоит из восьми тактов. В каждом такте работы перемножител  выходной сигнал определ етс  согласно выражениюThe work cycle consists of eight cycles. In each step of the multiplier operation, the output signal is determined according to the expression

Z(thK6(K3X+ex+e xtXK4Y+ey+e yt)+ez+e 2t, (1) где X, Y - сомножители;Z (thK6 (K3X + ex + e xtXK4Y + ey + e yt) + ez + e 2t, (1) where X, Y are factors;

вх, еу, ez - напр жени  смещени  на входах и выходе безынерционного умножител ;ix, eu, ez are the bias voltages at the inputs and output of the instantaneous multiplier;

е х, е у, e z - скорость изменени  напр жений смещени .e x, e y, e z is the rate of change of the bias voltages.

При этом отсчеты удобно производить в моменты времени, относ щиес  к середине такта, тогда середина первого такта должна соответствовать моменту времени , середина второго и т.д , где Т - длительность такта.In this case, it is convenient to make readings at times related to the middle of a measure, then the middle of the first measure should correspond to the time, the middle of the second, etc., where T is the duration of the measure.

В первом такте с блока 8 управлени  (фиг. 1) на первый 3 и второй 4 переключатели пол рности сигнала и фазочувствиОIn the first cycle from the control unit 8 (Fig. 1) to the first 3 and second 4 switches of the polarity of the signal and phase sensing

юYu

Ю 00 00S 00 00

чh

fcfc

тельный выпр митель б подаютс  сигналы, при которых коэффициенты передачи этих блоков равны единице.. Подставл   значени  Кз, К. Кб в (1), получают Zi XY+exY+eyX+exey+ez.(2)A soldering rectifier b is given signals at which the transfer coefficients of these blocks are equal to one. Substituting the values of Ks, K. Kb in (1), get Zi XY + exY + eyX + exey + ez. (2)

Во втором такте работы блока 8 управлени  устанавливают коэффициенты первого 3 и второго 4 переключателей пол рности сигнала, фазочувствительного выпр мител  6 , , . Подставив эти значени  коэффициентов в (1), получают выражение дл  сигнала, который действует на выходе фильтра 7 низких частот во втором такте Z2 XY+exY+e xYT-evX-exey-e xeyT- .е уХТ-ехв уТ-е хе уТ -ez-e zT.(3)In the second cycle of operation of the control unit 8, the coefficients of the first 3 and second 4 switches of the polarity of the signal, the phase-sensitive rectifier 6,, are set. Substituting these values of the coefficients in (1), we obtain the expression for the signal that acts on the output of the low-pass filter 7 in the second cycle Z2 XY + exY + e xYT-evX-exey-e xeyT-. УХТ-в в у Т-e x yT -ez-e zT. (3)

В третьем такте блок 8 управлени  устанавливает коэффициенты передачи соответствующих блоков такими, что Кз--1. К., . На выходе фильтра 7 низких частот в третьем такте действует сигнал Z3 XY-exY-2e1xYT-eyX+exey+2e xeyT- -2е хХТ+2ехе уТ+4е хе уТ2+ег+2е гТ. (4) В четвертом такте работы блок 8 управлени  устанавливает коэффициент передачи , . . На выходе фильтра 7 низких частот в четвертом такте действует сигналIn the third cycle, the control block 8 sets the transfer coefficients of the corresponding blocks such that Cs - 1. K., At the output of the low-pass filter 7 in the third cycle, the signal Z3 XY-exY-2e1xYT-eyX + exey + 2e xeyT--2e xXT + 2ehe uT + 4e xe yT2 + er + 2e gT acts. (4) In the fourth cycle of operation, control block 8 sets the gain,. . At the output of the filter 7 low frequencies in the fourth clock signal

Z4 XY-exY-3e xYT+eyX-exey-3e xeyT+ f3e yXT-3exe yT-9e xe yT2-ez-3e zT..(5)Z4 XY-exY-3e xYT + eyX-exey-3e xeyT + f3e yXT-3exe yT-9e xe yT2-ez-3e zT .. (5)

В п том такте работы блок 8 управлени  устанавливает коэффициент передачи . , . На выходе фильтра 7 низких частот в п том такте действует сигналIn the fifth cycle of operation, control block 8 sets the transmission coefficient. , At the output of the filter 7 low frequencies in the fifth cycle, the signal acts

Z5 XY-exY-4e xTY+eyX-exey-4e xeyT+ + 4e yXT-4exelyT-16etxelyT2-ez-4e zT. (6)Z5 XY-exY-4e xTY + eyX-exey-4e xeyT + + 4e yXT-4exelyT-16etxelyT2-ez-4e zT. (6)

В шестом такте работы блок 8 управлени  устанавливает коэффициенты передачи . . . На выходе фильтра 7 низких частот в шестом такте действует сигнал Z6 XY-exY-5e1xYT-eyX+exey 5e xeyT-5e1xXT+5exe yT+25e1xe yT2+ez+5e1zT . (7) В седьмом такте работы блок 8 управлени  устанавливает коэффициент передачи , , . На выходе фильтра 7 низких частот в седьмом такте действует сигналIn the sixth cycle of operation, control block 8 sets transfer coefficients. . . At the output of the filter 7 low frequencies in the sixth cycle, the signal Z6 XY-exY-5e1xYT-eyX + exey 5e xeyT-5e1xXT + 5exe yT + 25e1xe yT2 + ez + 5e1zT is in effect. (7) In the seventh cycle of operation, control block 8 sets the transfer coefficient,,. The output of the filter 7 low frequencies in the seventh clock signal

Z7 XY+exY+6e1xYT-eyX-exey-6e xeyT-бе уХТ-бехе уИ-Збе хе уТ ег-бе Т . (8)Z7 XY + exY + 6e1xYT-eyX-exey-6e xeyT-be uHT-behe ui-zbe heh uT eg-be T. (eight)

В восьмом такте работы блок 8 управлени  устанавливает коэффициенты передачи , , . На выходе фильтра 7 низких частот в восьмом такте действует сигналIn the eighth cycle of operation, control block 8 sets transfer coefficients,,. At the output of the filter 7 low frequencies in the eighth clock signal

Ze XY+exY+7e xYT+eyX+exey+7e xeyT+ 7e yXT+7exe yT+49e xe yT2+ez+7e zT. (9)Ze XY + exY + 7e xYT + eyX + exey + 7e xeyT + 7e yXT + 7exe yT + 49e xe yT2 + ez + 7e zT. (9)

Если период переключени  тактов выбрать много меньше посто нной времени фильтра 7 низких частот, то на выходе 9 имеютIf the cycle switching period is chosen to be much less than the constant time of the low-pass filter 7, then at output 9 have

„ 1 Z1H-Z2 +Z3 +Z4 +Z5 +2б +27 +Z8 „1 Z1H-Z2 + Z3 + Z4 + Z5 + 2b +27 + Z8

8eight

dt,dt,

(Ю)(YU)

где К - коэффициент передачи фильтра 7 низких частот;where K is the transmission coefficient of the filter 7 low frequencies;

г- врем  усреднени . После подстановки выражений (2}-(9) в (10), провед  преобразовани , получаютg - averaging time. After substituting expressions (2} - (9) into (10), by converting, one gets

Z-KXX e xe yT2).(11)Z-KXX e xe yT2). (11)

где XY - среднее значение произведени ;where XY is the mean value of the product;

е хе уТ - составл юща  погрешности, обусловленна  линейным изменением во времени напр жений смещени , действующих на входах безынерционного умножител  5.is the component of the error due to the linear variation in time of the bias voltages acting on the inputs of the instantaneous multiplier 5.

Оценивают величину погрешности в (11). Принимают, что В, , тогда погрешность перемножител  равнаEstimate the magnitude of the error in (11). It is assumed that B,, then the error of the multiplier is

..

Claims (1)

Формула изобретени  Перемножитель электрических сигналов по авт. св. № 1084821, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точностиClaims of the invention The multiplier of electrical signals according to the author. St. No. 1084821, characterized in that, in order to increase the accuracy перемножени , блок управлени  содержит семь триггеров, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ. элемент ИЛИ-НЕ и мультивибратор, подключенный выходом к входу первого триггера, соединенного пр мым выходом с входом второго триггера и первым входом первого элемента И, а инверсным выходом к первому входу второго элемента И, инверсный выход второго триггера подключен к входу третьегоmultiply, the control block contains seven triggers, four AND elements, two OR elements, two NOT elements. an OR-NOT element and a multivibrator connected by an output to the input of the first trigger connected by a direct output to the input of the second trigger and the first input of the first element AND, and an inverse output to the first input of the second element AND, the inverse output of the second trigger connected to the third триггера, соединенного пр мым и инверсным выходами с вторыми входами первого и второго элементов И. а также с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, вторые входы которыхa trigger connected to the direct and inverse outputs with the second inputs of the first and second elements I. And also with the first inputs of the third and fourth elements AND, respectively, the second inputs of which подключены к выходу первого элемента ИЛИ, подключенного первым и вторым входами к выходам первого и второго элементов И, выход третьего элемента И соединен с входом п того триггера и через первыйconnected to the output of the first element OR connected by the first and second inputs to the outputs of the first and second elements AND, the output of the third element AND is connected to the input of the fifth trigger and through the first 5 элемент НЕ к входу шестого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом четвертого триггера и через второй элемент НЕ подключен к входу седьмого триггера, пр мые выходы четвертого и шестого триг0 герое соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  первым выходом блока управлени , второй выход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ,5 element NOT to the input of the sixth trigger, output of the fourth element I is connected to the input of the fourth trigger and through the second element is NOT connected to the input of the seventh trigger, the direct outputs of the fourth and sixth trigger are connected to the first and second inputs of the second OR element, the output of which is The first output of the control unit, the second output of which is connected to the output of the first OR element, 5 пр мые выходы п того и седьмого триггеров подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого  вл етс  третьим выходом блока управлени .The 5 direct outputs of the fifth and seventh flip-flops are connected respectively to the first and second inputs of the OR-NOT element, the output of which is the third output of the control unit. 33